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DE102023205918A1 - Rotor for an electric machine and electric machine - Google Patents

Rotor for an electric machine and electric machine Download PDF

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Publication number
DE102023205918A1
DE102023205918A1 DE102023205918.5A DE102023205918A DE102023205918A1 DE 102023205918 A1 DE102023205918 A1 DE 102023205918A1 DE 102023205918 A DE102023205918 A DE 102023205918A DE 102023205918 A1 DE102023205918 A1 DE 102023205918A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
coolant
guide arrangement
rotor
laminated core
channels
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102023205918.5A
Other languages
German (de)
Inventor
Gunther Petrzik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102023205918.5A priority Critical patent/DE102023205918A1/en
Publication of DE102023205918A1 publication Critical patent/DE102023205918A1/en
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K1/00Details of the magnetic circuit
    • H02K1/06Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
    • H02K1/22Rotating parts of the magnetic circuit
    • H02K1/32Rotating parts of the magnetic circuit with channels or ducts for flow of cooling medium
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/24Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors with channels or ducts for cooling medium between the conductors

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
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Abstract

Rotor (100) für eine elektrische Maschine (200) umfassend eine hohle Rotorwelle (10) und ein an der Rotorwelle (10) angeordnetes Blechpaket (11), wobei das Blechpaket (11) mindestens eine erste Kühlmittelführungsanordnung (12) umfasst, wobei die erste Kühlmittelführungsanordnung (12) mindestens eine erste Kühlmittelleitanordnung (13) und eine zweite Kühlmittelleitanordnung (14) umfasst, wobei die erste Kühlmittelleitanordnung (13) eine Mehrzahl von das Blechpaket (11) von einer ersten Endseite (15) des Blechpaketes (11) zu einer zweiten Endseite (16) des Blechpaketes (11) durchlaufenden ersten Kühlmittelkanälen (17) bei einem ersten Radius (19) aufweist, und wobei die zweite Kühlmittelleitanordnung (14) eine Mehrzahl von das Blechpaket (11) von der zweiten Endseite (16) des Blechpaketes (11) zu der ersten Endseite (15) des Blechpaketes (11) durchlaufenden zweiten Kühlmittelkanälen (18) bei einem zweiten Radius (21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kühlmittelleitanordnung (13) eine an der ersten Endseite (15) angeordnete erste Kühlmittelauffangvorrichtung (28) bei dem ersten Radius (19) umfasst, wobei die erste Kühlmittelauffangvorrichtung (28) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass ein von der ersten Kühlmittelauffangvorrichtung (28) aufgefangenes Kühlmittel in die ersten Kühlmittelkanäle (17) einströmen kann, und dass die zweite Kühlmittelleitanordnung (14) eine an der zweiten Endseite (16) angeordnete zweite Kühlmittelauffangvorrichtung (30) bei dem zweiten Radius (21) umfasst, wobei die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung (30) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass ein von der zweiten Kühlmittelauffangvorrichtung (30) aufgefangenes Kühlmittel in die zweiten Kühlmittelkanäle (18) einströmen kann.

Figure DE102023205918A1_0000
Rotor (100) for an electrical machine (200) comprising a hollow rotor shaft (10) and a laminated core (11) arranged on the rotor shaft (10), wherein the laminated core (11) comprises at least one first coolant guide arrangement (12), wherein the first coolant guide arrangement (12) comprises at least one first coolant guide arrangement (13) and a second coolant guide arrangement (14), wherein the first coolant guide arrangement (13) has a plurality of first coolant channels (17) running through the laminated core (11) from a first end side (15) of the laminated core (11) to a second end side (16) of the laminated core (11) at a first radius (19), and wherein the second coolant guide arrangement (14) has a plurality of second coolant channels (18) running through the laminated core (11) from the second end side (16) of the laminated core (11) to the first end side (15) of the laminated core (11) at a second Radius (21), characterized in that the first coolant guide arrangement (13) comprises a first coolant collecting device (28) arranged on the first end side (15) at the first radius (19), wherein the first coolant collecting device (28) is arranged and designed such that a coolant collected by the first coolant collecting device (28) can flow into the first coolant channels (17), and in that the second coolant guide arrangement (14) comprises a second coolant collecting device (30) arranged on the second end side (16) at the second radius (21), wherein the second coolant collecting device (30) is arranged and designed such that a coolant collected by the second coolant collecting device (30) can flow into the second coolant channels (18).
Figure DE102023205918A1_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotor für eine elektrische Maschine umfassend eine hohle Rotorwelle und ein an der Rotorwelle angeordnetes Blechpaket, wobei das Blechpaket mindestens eine erste Kühlmittelführungsanordnung umfasst, wobei die erste Kühlmittelführungsanordnung mindestens eine erste Kühlmittelleitanordnung und eine zweite Kühlmittelleitanordnung umfasst, wobei die erste Kühlmittelleitanordnung eine Mehrzahl von das Blechpaket von einer ersten Endseite des Blechpakets zu einer zweiten Endseite des Blechpakets durchlaufenden ersten Kühlmittelkanälen bei einem ersten Radius aufweist, und wobei die zweite Kühlmittelleitanordnung eine Mehrzahl von das Blechpaket von der zweiten Endseite des Blechpakets zu der ersten Endseite des Blechpakets durchlaufenden zweiten Kühlmittelkanälen bei einem zweiten Radius aufweist.The present invention relates to a rotor for an electrical machine comprising a hollow rotor shaft and a laminated core arranged on the rotor shaft, wherein the laminated core comprises at least one first coolant guide arrangement, wherein the first coolant guide arrangement comprises at least one first coolant guide arrangement and a second coolant guide arrangement, wherein the first coolant guide arrangement has a plurality of first coolant channels running through the laminated core from a first end side of the laminated core to a second end side of the laminated core at a first radius, and wherein the second coolant guide arrangement has a plurality of second coolant channels running through the laminated core from the second end side of the laminated core to the first end side of the laminated core at a second radius.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine elektrische Maschine mit einem Rotor sowie ein Kraftfahrzeug umfassend eine elektrische Maschine.Furthermore, the present invention relates to an electric machine with a rotor and to a motor vehicle comprising an electric machine.

In elektrischen Maschinen entstehen während des Betriebes elektromagnetische Wandlungsverluste. Im Rotor erwärmen sogenannte Magnetisierungsverluste das Blechpaket. Ferner treten elektrische Leitungsverluste in den stromdurchflossenen Leitern der Spulen des Rotors oder des Stators auf. Die elektromagnetischen Wandlungsverluste erhöhen in Form von Verlustwärme die Rotortemperatur. Die Temperaturzunahme des Rotors endet, wenn die Verlustwärme im thermodynamischen Gleichgewichtszustand der abgegebenen Wärme entspricht.Electromagnetic conversion losses occur in electrical machines during operation. In the rotor, so-called magnetization losses heat up the laminated core. Electrical conduction losses also occur in the current-carrying conductors of the coils of the rotor or stator. The electromagnetic conversion losses increase the rotor temperature in the form of heat loss. The increase in the temperature of the rotor stops when the heat loss in the thermodynamic equilibrium state corresponds to the heat emitted.

Im Stand der Technik ist es bekannt, zur Kühlung eines Rotors einer elektrischen Maschine im Blechpaket des Rotors Kühlmittelkanäle vorzusehen. Die Kühlmittelkanäle werden von einem Kühlmittel, beispielsweise Öl, durchströmt. Das die Kühlmittelkanäle durchströmende Öl nimmt dabei die Verlustwärme auf, wodurch der Rotor gekühlt wird. Die Wärmeübertragung vom Rotor auf das Kühlmittel ist dabei durch die geringe Fläche der Kühlkanäle und durch die unzureichende Anbindung an die Wärmequellen begrenzt. Ferner können auch Störkonturen oder Materialien mit einem geringem Wärmeleitkoeffizienten zu einer nicht ausreichenden Wärmeübertragung der Verlustwärme vom Rotor auf das Öl führen.In the prior art, it is known to provide coolant channels in the rotor's laminated core to cool the rotor of an electrical machine. A coolant, such as oil, flows through the coolant channels. The oil flowing through the coolant channels absorbs the waste heat, thereby cooling the rotor. The heat transfer from the rotor to the coolant is limited by the small surface area of the cooling channels and the inadequate connection to the heat sources. Furthermore, interfering contours or materials with a low thermal conductivity coefficient can also lead to insufficient heat transfer of the waste heat from the rotor to the oil.

Aus der DE 10 2021 204 671 A1 ist eine elektrische Maschine mit Rotorkühlung bekannt. Die elektrische Maschine umfasst einen Stator und einen Rotor, wobei der Rotor Rotorblechpakete auf einer Welle montiert aufweist, wobei die Welle einen Ölkanal umfasst und die Rotorblechpakete Kanäle parallel zur Achse der Welle und Abschlussscheiben endseitig aufweisen, wobei der Ölkanal Querbohrungen aufweist, die auf der Vorderseite der elektrischen Maschine in axial zueinander beanstandeten Ebenen angeordnet sind.From the DE 10 2021 204 671 A1 an electrical machine with rotor cooling is known. The electrical machine comprises a stator and a rotor, wherein the rotor has rotor laminations mounted on a shaft, wherein the shaft comprises an oil channel and the rotor laminations have channels parallel to the axis of the shaft and cover plates at the end, wherein the oil channel has transverse bores which are arranged on the front side of the electrical machine in planes spaced axially from one another.

Die JP 2019-187063 A offenbart eine elektrische Maschine umfassend einen ersten Strömungsweg, der in einer Welle vorgesehen ist, einen zweiten und einen dritten Strömungsweg, die in einem Rotorkern ausgebildet sind, einen vierten Strömungsweg, der in dem Rotorkern ausgebildet ist, einen fünften Strömungsweg, der in einer ersten Endplatte ausgebildet ist und den ersten Strömungsweg und den zweiten Strömungsweg verbindet, und einen U-förmigen Kanal, der an einer zweiten Endplatte ausgebildet und den dritten Strömungsweg und den vierten Strömungsweg verbindet. Die erste Endplatte ist mit einer ersten Auslassöffnung zum Auslassen von Kältemittel oder Kühlmittel, das durch den vierten Strömungsweg zur Außenseite des Rotors geleitet wird, ausgebildet, und die zweite Endplatte ist mit einer zweiten Auslassöffnung zum Auslassen des Kühlmittels, das durch den zweiten Strömungsweg zur Außenseite des Rotors geleitet wird, ausgebildet.The JP 2019-187063 A discloses an electric machine comprising a first flow path provided in a shaft, second and third flow paths formed in a rotor core, a fourth flow path formed in the rotor core, a fifth flow path formed in a first end plate and connecting the first flow path and the second flow path, and a U-shaped channel formed on a second end plate and connecting the third flow path and the fourth flow path. The first end plate is formed with a first outlet opening for discharging refrigerant or coolant passed through the fourth flow path to the outside of the rotor, and the second end plate is formed with a second outlet opening for discharging the coolant passed through the second flow path to the outside of the rotor.

Aus der DE 10 2019 217 510 A ist ein Rotor für eine Elektromaschine bekannt, aufweisend eine Rotorlängsachse, einen sich entlang der Rotorlängsachse erstreckenden Rotorgrundkörper, mindestens eine in axialer Richtung neben einer ersten Grundkörperseite des Rotorgrundkörpers angeordnete erste Wuchtscheibe, wobei in dem Rotorgrundkörper eine Kühlmittelkavität zum Leiten von Kühlmittel entlang der Rotorlängsachse ausgebildet ist, wobei die Kühlmittelkavität einen Kühlmitteleinlass zum Einleiten des Kühlmittels in die Kühlmittelkavität und einen Kühlmittelauslass zum Ableiten des Kühlmittels aus der Kühlmittelkavität aufweist.From the DE 10 2019 217 510 A A rotor for an electric machine is known, having a rotor longitudinal axis, a rotor base body extending along the rotor longitudinal axis, at least one first balancing disk arranged in the axial direction next to a first base body side of the rotor base body, wherein a coolant cavity for conducting coolant along the rotor longitudinal axis is formed in the rotor base body, wherein the coolant cavity has a coolant inlet for introducing the coolant into the coolant cavity and a coolant outlet for discharging the coolant from the coolant cavity.

Ferner offenbart die DE 10 2019 124 209 ein Kühlsystem für einen Elektromotor umfassend einen Stator mit Wickelköpfen und einen Rotor mit einer Rotorwelle, wobei der Rotor zumindest eine Endscheibe aufweist, wobei die zumindest eine Endscheibe einen ersten Abschnitt aufweist, wobei die zumindest eine Endscheibe in dem ersten Abschnitt kegelförmig um die Rotorwelle ausgebildet ist, wobei der Rotor ein Blechpaket umfasst und die zumindest eine Endscheibe zumindest eine Austrittsöffnung aufweist, die eingerichtet ist, ein Kühlmittel aus dem Blechpaket des Rotors auszuleiten, wobei die zumindest eine Austrittsöffnung eingerichtet ist, das ausströmende Kühlmittel gezielt aufzufächern und zu zerstäuben, wobei die zumindest eine Endscheibe derart ausgestaltet ist, dass ein Abwurf eines Strahls des Kühlmittels zu einer axialen Auffächerung des Strahls führt und eine radiale Innenseite der Wickelköpfe des Stators gleichmäßig benetzt und gekühlt wird.Furthermore, the DE 10 2019 124 209 a cooling system for an electric motor comprising a stator with winding heads and a rotor with a rotor shaft, wherein the rotor has at least one end plate, wherein the at least one end plate has a first section, wherein the at least one end plate is conically formed around the rotor shaft in the first section, wherein the rotor comprises a laminated core and the at least one end plate has at least one outlet opening which is designed to discharge a coolant from the laminated core of the rotor, wherein the at least one outlet opening is designed to specifically fan out and atomize the outflowing coolant, wherein the at least one end plate is designed such that a discharge of a jet of the coolant leads to an axial fanning out of the jet and a radial inner side of the winding heads of the stator is evenly wetted and cooled.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rotor für eine elektrische Maschine bereitzustellen, welcher effektiv gekühlt werden kann, um ein homogenes Temperaturfeld im Rotor zu erzeugen.The present invention is based on the object of providing a rotor for an electrical machine which can be effectively cooled in order to generate a homogeneous temperature field in the rotor.

Zur Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe wird ein Rotor für eine elektrische Maschine umfassend eine hohle Rotorwelle und ein an der Rotorwelle angeordnetes Blechpaket vorgeschlagen, wobei das Blechpaket mindestens eine erste Kühlmittelführungsanordnung umfasst, wobei die erste Kühlmittelführungsanordnung mindestens eine erste Kühlmittelleitanordnung und eine zweite Kühlmittelleitanordnung umfasst, wobei die erste Kühlmittelleitanordnung eine Mehrzahl von das Blechpaket von einer ersten Endseite des Blechpaketes zu einer zweiten Endseite des Blechpaketes durchlaufenden ersten Kühlmittelkanälen bei einem ersten Radius aufweist, und wobei die zweite Kühlmittelleitanordnung eine Mehrzahl von das Blechpaket von der zweiten Endseite des Blechpakets zu der ersten Endseite des Blechpaketes durchlaufenden zweiten Kühlmittelkanälen bei einem zweiten Radius aufweist, wobei ferner vorgesehen ist, dass die erste Kühlmittelleitanordnung eine an der ersten Endseite angeordnete erste Kühlmittelauffangvorrichtung bei dem ersten Radius umfasst, wobei die erste Kühlmittelauffangvorrichtung derart angeordnet und ausgebildet ist, dass ein von der ersten Kühlmittelauffangvorrichtung aufgefangenes Kühlmittel in die ersten Kühlmittelkanäle einströmen kann, und dass die zweite Kühlmittelleitanordnung eine an der zweiten Endseite angeordnete zweite Kühlmittelauffangvorrichtung bei dem zweiten Radius umfasst, wobei die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung derart angeordnet und ausgebildet ist, dass ein von der zweiten Kühlmittelauffangvorrichtung aufgefangenes Kühlmittel in die zweiten Kühlmittelkanäle einströmen kann.To solve the problem underlying the invention, a rotor for an electrical machine is proposed, comprising a hollow rotor shaft and a laminated core arranged on the rotor shaft, wherein the laminated core comprises at least one first coolant guide arrangement, wherein the first coolant guide arrangement comprises at least one first coolant guide arrangement and a second coolant guide arrangement, wherein the first coolant guide arrangement has a plurality of first coolant channels running through the laminated core from a first end side of the laminated core to a second end side of the laminated core at a first radius, and wherein the second coolant guide arrangement has a plurality of second coolant channels running through the laminated core from the second end side of the laminated core to the first end side of the laminated core at a second radius, wherein it is further provided that the first coolant guide arrangement comprises a first coolant collecting device arranged on the first end side at the first radius, wherein the first coolant collecting device is arranged and designed such that a coolant collected by the first coolant collecting device can flow into the first coolant channels, and that the second coolant guide arrangement has a second coolant channel arranged on the second end side. Coolant collecting device at the second radius, wherein the second coolant collecting device is arranged and designed such that a coolant collected by the second coolant collecting device can flow into the second coolant channels.

Die erste Kühlmittelführungsanordnung umfasst somit mindestens eine erste Kühlmittelleitanordnung und eine zweite Kühlmittelleitanordnung. Jede der Kühlmittelleitanordnungen umfasst eine Mehrzahl von das Blechpaket durchlaufenden Kühlmittelkanälen. Die ersten Kühlmittelkanäle der ersten Kühlmittelleitanordnung durchlaufen das Blechpaket von einer ersten Endseite zu einer zweiten Endseite des Blechpaketes und sind bei beziehungsweise auf einem ersten Radius des Rotors angeordnet. Die zweite Kühlmittelleitanordnung umfasst eine Mehrzahl von zweiten Kühlmittelkanälen, welche das Blechpaket von der zweiten Endseite des Blechpaketes zu der ersten Endseite durchlaufen und auf beziehungsweise bei einem zweiten Radius angeordnet sind. Der erste Radius und der zweite Radius werden dabei ausgehend von einer Rotationsachse des Rotors radial nach außen gemessen.The first coolant guide arrangement thus comprises at least one first coolant guide arrangement and one second coolant guide arrangement. Each of the coolant guide arrangements comprises a plurality of coolant channels running through the laminated core. The first coolant channels of the first coolant guide arrangement run through the laminated core from a first end side to a second end side of the laminated core and are arranged at or on a first radius of the rotor. The second coolant guide arrangement comprises a plurality of second coolant channels which run through the laminated core from the second end side of the laminated core to the first end side and are arranged at or on a second radius. The first radius and the second radius are measured radially outwards from a rotation axis of the rotor.

Die ersten Kühlmittelkanäle der ersten Kühlmittelleitanordnung können dabei auf dem ersten Radius gleichmäßig in einer Umfangsrichtung beziehungsweise über den Umfang des Rotors, insbesondere des Blechpaketes, verteilt anordnet sein. Dies bedeutet, dass die ersten Kühlmittelkanäle bei einer Aufsicht auf die erste Endseite oder die zweite Endseite entlang der Rotationsachse des Rotors im Wesentlichen auf einem Kreis mit dem ersten Radius angeordnet sind. Entsprechend können auch die zweiten Kühlmittelkanäle der zweiten Kühlmittelleitanordnung auf dem zweiten Radius gleichmäßig über den Umfang des Rotors verteilt angeordnet sein.The first coolant channels of the first coolant guide arrangement can be arranged on the first radius evenly distributed in a circumferential direction or over the circumference of the rotor, in particular the laminated core. This means that the first coolant channels are arranged essentially on a circle with the first radius when viewed from the first end side or the second end side along the axis of rotation of the rotor. Accordingly, the second coolant channels of the second coolant guide arrangement can also be arranged on the second radius evenly distributed over the circumference of the rotor.

Die erste Kühlmittelleitanordnung umfasst eine erste Kühlmittelauffangvorrichtung, und die zweite Kühlmittelleitanordnung umfasst eine zweite Kühlmittelauffangvorrichtung. Die erste Kühlmittelauffangvorrichtung ist dabei, wie die ersten Kühlmittelkanäle, ebenfalls auf oder bei dem ersten Radius angeordnet. Die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung ist auf oder bei dem zweiten Radius entsprechend den zweiten Kühlmittelkanälen angeordnet.The first coolant guide arrangement comprises a first coolant collecting device, and the second coolant guide arrangement comprises a second coolant collecting device. The first coolant collecting device is, like the first coolant channels, also arranged on or at the first radius. The second coolant collecting device is arranged on or at the second radius corresponding to the second coolant channels.

Die erste Kühlmittelauffangvorrichtung ist derart angeordnet und ausgebildet, dass ein von der ersten Kühlmittelauffangvorrichtung aufgefangenes Kühlmittel in die ersten Kühlmittelkanäle einströmen kann. Dies bedeutet, dass die erste Kühlmittelauffangvorrichtung fluidisch mit den ersten Kühlmittelkanälen in Verbindung steht. Entsprechend ist die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung derart angeordnet und ausgebildet, dass ein von der zweiten Kühlmittelauffangvorrichtung aufgefangenes Kühlmittel in die zweiten Kühlmittelkanäle einströmen kann. Dies bedeutet, dass die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung fluidisch mit den zweiten Kühlmittelkanälen in Verbindung steht.The first coolant collecting device is arranged and designed such that a coolant collected by the first coolant collecting device can flow into the first coolant channels. This means that the first coolant collecting device is fluidically connected to the first coolant channels. Accordingly, the second coolant collecting device is arranged and designed such that a coolant collected by the second coolant collecting device can flow into the second coolant channels. This means that the second coolant collecting device is fluidically connected to the second coolant channels.

Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die erste Kühlmittelauffangvorrichtung derart angeordnet und ausgebildet ist, im Betrieb einer mit dem Rotor versehenen elektrischen Maschine ein Kühlmittel aufzufangen und in die ersten Kühlmittelkanäle einzuleiten. Entsprechend ist die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung derart angeordnet und ausgebildet, im Betrieb einer mit dem Rotor versehenen elektrischen Maschine ein Kühlmittel aufzufangen und in die zweiten Kühlmittelkanäle einzuleiten.It is preferably provided that the first coolant collecting device is arranged and designed in such a way that, during operation of an electrical machine provided with the rotor, a coolant is collected and introduced into the first coolant channels. Accordingly, the second coolant collecting device is arranged and designed in such a way that, during operation of an electrical machine provided with the rotor, a coolant is collected and introduced into the second coolant channels.

Da die erste Kühlmittelauffangvorrichtung auf der ersten Endseite des Blechpaketes angeordnet ist, strömt somit ein von der ersten Kühlmittelauffangvorrichtung aufgefangenes Kühlmittel im Betrieb einer mit dem Rotor versehenen elektrischen Maschine von der ersten Endseite des Blechpaketes durch die ersten Kühlmittelkanäle zu der zweiten Endseite. Ein im Betrieb der elektrischen Maschine von der zweiten Kühlmittelauffangvorrichtung aufgefangenes Kühlmittel strömt entsprechend durch die zweiten Kühlmittelkanäle von der zweiten Endseite des Blechpaketes zu der ersten Endseite. Das Blechpaket wird somit in zumindest zwei verschiedenen Richtungen von dem Kühlmittel durchströmt.Since the first coolant collecting device is arranged on the first end side of the laminated core, a coolant collected by the first coolant collecting device flows from the first end side of the laminated core through the first coolant channels to the second end side during operation of an electrical machine provided with the rotor. A coolant collected by the second coolant collecting device during operation of the electrical machine The captured coolant flows accordingly through the second coolant channels from the second end side of the laminated core to the first end side. The coolant thus flows through the laminated core in at least two different directions.

Die erste Kühlmittelleitanordnung bildet eine erste Kühlstufe aus. Die zweite Kühlmittelleitanordnung bildet entsprechend eine zweite Kühlstufe aus.The first coolant guide arrangement forms a first cooling stage. The second coolant guide arrangement accordingly forms a second cooling stage.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der zweite Radius größer ist als der erste Radius.Preferably, the second radius is larger than the first radius.

Mit anderen Worten befinden sich die ersten Kühlmittelkanäle der ersten Kühlmittelleitanordnung näher an der Rotationsachse des Rotors als die zweiten Kühlmittelkanäle der zweiten Kühlmittelleitanordnung. Das Blechpaket wird somit von dem Kühlmittel im Betrieb einer mit dem Rotor ausgestatteten elektrischen Maschine auf mehreren Radien von dem Kühlmittel durchströmt. Hierdurch kann Verlustwärme effektiv von dem Kühlmittel aufgenommen und ein homogenes Temperaturfeld im Rotor eingestellt werden.In other words, the first coolant channels of the first coolant guide arrangement are located closer to the rotation axis of the rotor than the second coolant channels of the second coolant guide arrangement. The coolant thus flows through the laminated core over several radii when an electrical machine equipped with the rotor is in operation. This means that waste heat can be effectively absorbed by the coolant and a homogeneous temperature field can be set in the rotor.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die ersten Kühlmittelkanäle je eine Einlassöffnung in der ersten Endseite des Blechpaketes und je eine Auslassöffnung in der zweiten Endseite des Blechpaketes aufweisen, und dass die zweiten Kühlmittelkanäle je eine Einlassöffnung in der zweiten Endseite des Blechpaketes und je eine Auslassöffnung in der ersten Endseite des Blechpaketes aufweisen.It is preferably provided that the first coolant channels each have an inlet opening in the first end side of the laminated core and an outlet opening in the second end side of the laminated core, and that the second coolant channels each have an inlet opening in the second end side of the laminated core and an outlet opening in the first end side of the laminated core.

Somit ist weiter bevorzugt vorgesehen, dass die erste Kühlmittelauffangvorrichtung fluidisch mit den Einlassöffnungen der ersten Kühlmittelkanäle in der ersten Endseite des Blechpaketes in Verbindung steht, und dass die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung fluidisch mit den Einlassöffnungen der zweiten Kühlmittelkanäle in der zweiten Endseite des Blechpaketes in Verbindung steht. Ein über die erste Kühlmittelauffangvorrichtung durch die Einlassöffnungen der ersten Kühlmittelkanäle in die ersten Kühlmittelkanäle eingeführtes Kühlmittel tritt dann nach Durchströmen des Blechpaketes aus den Auslassöffnungen der ersten Kühlmittelkanäle aus. Entsprechend tritt ein von der zweiten Kühlmittelauffangvorrichtung aufgefangenes Kühlmittel durch die Einlassöffnungen der zweiten Kühlmittelkanäle ein, und nach Durchströmen des Blechpaketes tritt das Kühlmittel aus den Auslassöffnungen der zweiten Kühlmittelkanäle aus.Thus, it is further preferably provided that the first coolant collecting device is fluidically connected to the inlet openings of the first coolant channels in the first end side of the laminated core, and that the second coolant collecting device is fluidically connected to the inlet openings of the second coolant channels in the second end side of the laminated core. A coolant introduced into the first coolant channels via the first coolant collecting device through the inlet openings of the first coolant channels then exits from the outlet openings of the first coolant channels after flowing through the laminated core. Accordingly, a coolant collected by the second coolant collecting device enters through the inlet openings of the second coolant channels, and after flowing through the laminated core, the coolant exits from the outlet openings of the second coolant channels.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die hohle Rotorwelle im Wesentlichen radial ausgerichtete Kühlmittelauslassöffnungen aufweist, und dass die erste Kühlmittelauffangvorrichtung der ersten Kühlmittelleitanordnung angeordnet und ausgebildet ist, ein aus den Kühlmittelauslassöffnungen der Rotorwelle austretendes Kühlmittel aufzufangen, und/oder dass die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung angeordnet und ausgebildet ist, ein an der zweiten Endseite aus den ersten Kühlmittelkanälen der ersten Kühlmittelleitanordnung austretendes Kühlmittel aufzufangen.It is particularly preferably provided that the hollow rotor shaft has substantially radially aligned coolant outlet openings, and that the first coolant collecting device of the first coolant guide arrangement is arranged and designed to collect a coolant emerging from the coolant outlet openings of the rotor shaft, and/or that the second coolant collecting device is arranged and designed to collect a coolant emerging from the first coolant channels of the first coolant guide arrangement at the second end side.

Bevorzugt befinden sich die im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlmittelauslassöffnungen der Rotorwelle axial bezüglich der Rotationsachse des Rotors gesehen in etwa bei der ersten Endseite des Blechpaketes. Im Betrieb einer mit dem Rotor ausgestatteten elektrischen Maschine wird zur Kühlung des Rotors ein Kühlmittel, beispielsweise Öl, in die hohle Rotorwelle eingeleitet. Aufgrund der im Betrieb der elektrischen Maschine auftretenden Fliehkräfte tritt das Kühlmittel radial aus den Kühlmittelauslassöffnungen der hohlen Rotorwelle aus und wird in der Radialrichtung gesehen nach außen geschleudert. Hierbei trifft das aus den Kühlmittelauslassöffnungen der Rotorwelle austretende Kühlmittel auf die erste Kühlmittelauffangvorrichtung der ersten Kühlmittelleitanordnung, wird von dieser aufgefangen und, bevorzugt durch die Einlassöffnungen der ersten Kühlmittelkanäle, in die ersten Kühlmittelkanäle eingeleitet. Das von der ersten Endseite zu der zweiten Endseite durch die ersten Kühlmittelkanäle des Blechpaketes strömende Kühlmittel tritt dann an der zweiten Endseite, bevorzugt durch die Auslassöffnungen der ersten Kühlmittelkanäle, aus. Aufgrund der auf das aus den ersten Kühlmittelkanälen austretende Kühlmittel wirkenden Fliehkräfte wird dieses nach dem Austreten aus den ersten Kühlmittelkanälen radial nach außen geschleudert und wird anschließend von der zweiten Kühlmittelauffangvorrichtung der zweiten Kühlmittelleitvorrichtung aufgefangen und von der zweiten Kühlmittelauffangvorrichtung, bevorzugt durch die Einlassöffnungen, in die zweiten Kühlmittelkanäle eingeleitet. Das so in die zweiten Kühlmittelkanäle eingeleitete Kühlmittel durchströmt anschließend das Blechpaket von der zweiten Endseite zu der ersten Endseite und tritt folgend, bevorzugt aus den Auslassöffnungen der zweiten Kühlmittelkanäle, an der ersten Endseite des Blechpaketes aus. Durch die weiterhin herrschenden Fliehkräfte wird das aus den zweiten Kühlmittelkanälen austretende Kühlmittel erneut radial nach außen geschleudert. Das Kühlmittel durchströmt somit zunächst die hohle Rotorwelle, anschließend die ersten Kühlmittelkanäle bei dem ersten Radius und danach die zweiten Kühlmittelkanäle bei dem zweiten Radius. Durch das mehrmalige Durchströmen des Blechpaketes des Rotors kann das Kühlmittel eine erhöhte Wärmemenge aufnehmen, sodass eine effektive Kühlung des Rotors ermöglicht wird.Preferably, the essentially radially aligned coolant outlet openings of the rotor shaft are located axially with respect to the axis of rotation of the rotor approximately at the first end side of the laminated core. When an electrical machine equipped with the rotor is in operation, a coolant, for example oil, is introduced into the hollow rotor shaft to cool the rotor. Due to the centrifugal forces that occur during operation of the electrical machine, the coolant emerges radially from the coolant outlet openings of the hollow rotor shaft and is thrown outwards in the radial direction. The coolant emerging from the coolant outlet openings of the rotor shaft hits the first coolant collecting device of the first coolant guide arrangement, is caught by it and is introduced into the first coolant channels, preferably through the inlet openings of the first coolant channels. The coolant flowing from the first end side to the second end side through the first coolant channels of the laminated core then emerges at the second end side, preferably through the outlet openings of the first coolant channels. Due to the centrifugal forces acting on the coolant emerging from the first coolant channels, it is thrown radially outwards after emerging from the first coolant channels and is then caught by the second coolant collecting device of the second coolant guide device and introduced into the second coolant channels by the second coolant collecting device, preferably through the inlet openings. The coolant introduced into the second coolant channels in this way then flows through the laminated core from the second end side to the first end side and then exits, preferably from the outlet openings of the second coolant channels, at the first end side of the laminated core. Due to the centrifugal forces that continue to prevail, the coolant emerging from the second coolant channels is thrown radially outwards again. The coolant thus flows first through the hollow rotor shaft, then the first coolant channels at the first radius and then the second coolant channels at the second radius. By flowing through the laminated core of the rotor several times, the coolant can absorb an increased amount of heat, enabling effective cooling of the rotor.

Die ersten Kühlmittelkanäle und/oder die zweiten Kühlmittelkanäle weisen einen Durchflusswiderstand auf. Die durch die Rotation des Rotors in der elektrischen Maschine dem Kühlmittel aufgeprägten Fliehkräfte bewirken einen Fliehkraftdruck, welcher den Durchflusswiderstand überwindet und somit das von der ersten Kühlmittelauffangvorrichtung aufgefangene Kühlmittel in die ersten Kühlmittelkanäle hineindrückt beziehungsweise das von der zweiten Kühlmittelauffangvorrichtung aufgefangene Kühlmittel in die zweiten Kühlmittelkanäle hineindrückt.The first coolant channels and/or the second coolant channels have a flow resistance. The flow resistance imposed on the coolant by the rotation of the rotor in the electric machine The centrifugal forces exerted cause a centrifugal pressure which overcomes the flow resistance and thus presses the coolant collected by the first coolant collecting device into the first coolant channels or presses the coolant collected by the second coolant collecting device into the second coolant channels.

Ferner ist vorgesehen, dass die erste Kühlmittelleitanordnung eine an der zweiten Endseite angeordnete erste Kühlmittelabgabevorrichtung bei dem ersten Radius aufweist, welche ausgebildet ist, ein aus den ersten Kühlmittelkanälen austretendes Kühlmittel radial nach außen umzulenken, und dass die zweite Kühlmittelleitanordnung eine an der ersten Endseite angeordnete zweite Kühlmittelabgabevorrichtung bei dem zweiten Radius aufweist, welche ausgebildet ist, ein aus den zweiten Kühlmittelkanälen austretendes Kühlmittel radial nach außen umzulenken.It is further provided that the first coolant guide arrangement has a first coolant delivery device arranged on the second end side at the first radius, which is designed to deflect a coolant emerging from the first coolant channels radially outwards, and that the second coolant guide arrangement has a second coolant delivery device arranged on the first end side at the second radius, which is designed to deflect a coolant emerging from the second coolant channels radially outwards.

Die erste Kühlmittelabgabevorrichtung befindet sich ebenso wie die ersten Kühlmittelkanäle und die erste Kühlmittelauffangvorrichtung auf oder bei dem ersten Radius. Diese erste Kühlmittelabgabevorrichtung steht fluidisch mit den ersten Kühlmittelkanälen, bevorzugt mit den Auslassöffnungen der ersten Kühlmittelkanäle, in Verbindung, sodass ein von der ersten Endseite zu der zweiten Endseite strömendes Kühlmittel aus den Auslassöffnungen der ersten Kühlmittelkanäle in die erste Kühlmittelabgabevorrichtung strömt und von der ersten Kühlmittelabgabevorrichtung nach außen umgelenkt wird. Die zweite Kühlmittelabgabevorrichtung befindet sich ebenso wie die zweiten Kühlmittelkanäle und die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung auf oder bei dem zweiten Radius. Die zweite Kühlmittelabgabevorrichtung steht fluidisch mit den zweiten Kühlmittelkanälen, bevorzugt mit den Auslassöffnungen der zweiten Kühlmittelkanäle, in Verbindung, sodass ein von der zweiten Endseite zu der ersten Endseite strömendes Kühlmittel aus den Auslassöffnungen der zweiten Kühlmittelkanäle in die zweite Kühlmittelabgabevorrichtung strömt und von der zweiten Kühlmittelabgabevorrichtung nach außen umgelenkt wird.The first coolant dispensing device, like the first coolant channels and the first coolant collecting device, is located on or at the first radius. This first coolant dispensing device is fluidically connected to the first coolant channels, preferably to the outlet openings of the first coolant channels, so that a coolant flowing from the first end side to the second end side flows from the outlet openings of the first coolant channels into the first coolant dispensing device and is deflected outwards by the first coolant dispensing device. The second coolant dispensing device, like the second coolant channels and the second coolant collecting device, is located on or at the second radius. The second coolant dispensing device is fluidically connected to the second coolant channels, preferably to the outlet openings of the second coolant channels, so that a coolant flowing from the second end side to the first end side flows from the outlet openings of the second coolant channels into the second coolant dispensing device and is deflected outwards by the second coolant dispensing device.

Dabei dient die erste Kühlmittelabgabevorrichtung insbesondere dazu, das aus den ersten Kühlmittelkanälen austretende Kühlmittel radial um 90° nach außen umzulenken. Durch die insbesondere um 90° ausgebildete Umlenkung des Kühlmittels mittels der ersten Kühlmittelabgabevorrichtung wird das aus den ersten Kühlmittelkanälen austretende Kühlmittel gezielt in Richtung der zweiten Kühlmittelauffangvorrichtung gelenkt, um von dieser aufgefangen und anschließend in die zweiten Kühlmittelkanäle eingeleitet werden zu können.The first coolant dispensing device serves in particular to deflect the coolant emerging from the first coolant channels radially outwards by 90°. By deflecting the coolant, in particular by 90°, by means of the first coolant dispensing device, the coolant emerging from the first coolant channels is directed in a targeted manner in the direction of the second coolant collecting device in order to be able to be collected by the latter and then introduced into the second coolant channels.

Bevorzugt ist daher vorgesehen, dass die erste Kühlmittelabgabevorrichtung und die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung derart zueinander angeordnet sind, dass ein von der ersten Kühlmittelabgabevorrichtung radial nach außen umgelenktes Kühlmittel von der zweiten Kühlmittelauffangvorrichtung aufgefangen wird.It is therefore preferably provided that the first coolant dispensing device and the second coolant collecting device are arranged relative to one another in such a way that a coolant deflected radially outward by the first coolant dispensing device is collected by the second coolant collecting device.

Mit weiterem Vorteil ist vorgesehen, dass die erste Kühlmittelauffangvorrichtung und/oder die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung als eine in einer Umfangsrichtung des Blechpaketes verlaufende und radial nach innen geöffnete Nut oder Rinne ausgebildet ist.It is further advantageously provided that the first coolant collecting device and/or the second coolant collecting device is designed as a groove or channel running in a circumferential direction of the laminated core and opening radially inwards.

Die erste Kühlmittelauffangvorrichtung umläuft somit die Rotationsachse des Rotors auf dem ersten Radius beziehungsweise im Abstand des ersten Radius und ist als auf der ersten Endseite des Blechpaketes angeordnete Nut oder Rinne ausgebildet. Die Nut oder Rinne ist in Radialrichtung nach innen geöffnet. Hierdurch kann durch die Kühlmittelauslassöffnungen der hohlen Rotorwelle austretendes Kühlmittel von der als Rinne oder Nut ausgebildeten ersten Kühlmittelauffangvorrichtung aufgefangen werden. Von der Rinne oder Nut aufgefangenes Kühlmittel verteilt sich im Betrieb einer mit dem Rotor ausgestatteten elektrischen Maschine aufgrund der Fliehkräfte gleichmäßig in der Nut oder Rinne und wird in die ersten Kühlmittelkanäle eingeleitet.The first coolant collecting device thus runs around the axis of rotation of the rotor on the first radius or at a distance of the first radius and is designed as a groove or channel arranged on the first end side of the laminated core. The groove or channel is open inwards in the radial direction. As a result, coolant escaping through the coolant outlet openings of the hollow rotor shaft can be collected by the first coolant collecting device designed as a channel or groove. When an electrical machine equipped with the rotor is in operation, coolant collected by the channel or groove is evenly distributed in the groove or channel due to the centrifugal forces and is introduced into the first coolant channels.

Die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung umläuft die Rotationsachse des Rotors auf dem zweiten Radius beziehungsweise im Abstand des zweiten Radius und ist als auf der zweiten Endseite des Blechpaketes angeordnete Nut oder Rinne ausgebildet. Die Nut oder Rinne ist in Radialrichtung nach innen geöffnet. Hierdurch kann aus den ersten Kühlmittelkanälen austretendes Kühlmittel von der als Rinne oder Nut ausgebildeten zweiten Kühlmittelauffangvorrichtung aufgefangen werden. Von der Rinne oder Nut aufgefangenes Kühlmittel verteilt sich im Betrieb einer mit dem Rotor ausgestatteten elektrischen Maschine aufgrund der Fliehkräfte gleichmäßig in der Nut oder Rinne und wird in die zweiten Kühlmittelkanäle eingeleitet.The second coolant collecting device runs around the axis of rotation of the rotor on the second radius or at a distance of the second radius and is designed as a groove or channel arranged on the second end side of the laminated core. The groove or channel is open inwards in the radial direction. This allows coolant escaping from the first coolant channels to be collected by the second coolant collecting device designed as a channel or groove. When an electrical machine equipped with the rotor is in operation, coolant collected by the channel or groove is evenly distributed in the groove or channel due to the centrifugal forces and is introduced into the second coolant channels.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die erste Kühlmittelauffangvorrichtung und/oder die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung, insbesondere die Nut oder Rinne, Leitvorrichtungen, insbesondere Leitschaufeln, aufweisen.It is advantageously provided that the first coolant collecting device and/or the second coolant collecting device, in particular the groove or channel, have guide devices, in particular guide vanes.

Durch die Anordnung von insbesondere als Leitschaufeln ausgebildeten Leitvorrichtungen in der Nut oder Rinne kann das von der Nut oder Rinne aufgefangene Kühlmittel gezielt, bevorzugt durch die Einlassöffnungen, in die ersten Kühlmittelkanäle bzw. die zweiten Kühlmittelkanäle eingeleitet werden.By arranging guide devices, in particular designed as guide vanes, in the groove or channel, the coolant collected by the groove or channel can be directed in a targeted manner, preferably through the inlet openings, into the first coolant channels or the second coolant channels.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die erste Kühlmittelabgabevorrichtung und/oder die zweite Kühlmittelabgabevorrichtung radial nach außen gerichtete, bevorzugt abgewinkelte, Rohre oder Röhrchen umfasst, wobei je ein Rohr oder Röhrchen der ersten Kühlmittelabgabevorrichtung mit einem der ersten Kühlmittelkanäle fluidisch in Verbindung steht, und wobei je ein Rohr oder Röhrchen der zweiten Kühlmittelabgabevorrichtung mit einem der zweiten Kühlmittelkanäle fluidisch in Verbindung steht.It is preferably provided that the first coolant dispensing device and/or the second coolant dispensing device comprises radially outwardly directed, preferably angled, pipes or tubes, wherein one pipe or tube of the first coolant dispensing device is in fluid communication with one of the first coolant channels, and wherein one pipe or tube of the second coolant dispensing device is in fluid communication with one of the second coolant channels.

Die Rohre oder die Röhrchen der ersten Kühlmittelabgabevorrichtung beziehungsweise der zweiten Kühlmittelabgabevorrichtung sind jeweils fluidisch mit einem dem jeweiligen Rohr oder Röhrchen zugeordneten ersten Kühlmittelkanal bzw. zweiten Kühlmittelkanal verbunden. Das heißt, dass das jeweilige Rohr oder Röhrchen insbesondere mit den Auslassöffnungen der ersten Kühlmittelkanäle beziehungsweise der zweiten Kühlmittelkanäle fluidisch in Verbindung steht oder an diesen angeordnet ist. Die Rohre oder Röhrchen der ersten Kühlmittelabgabevorrichtung und/oder der zweiten Kühlmittelabgabevorrichtung können dabei in Materialanformungen an der ersten Endseite beziehungsweise der zweiten Endseite des Blechpaketes ausgebildet sein. Die Rohre oder Röhrchen sind insbesondere um 90° abgeknickt oder abgewinkelt, sodass axial aus den ersten Kühlmittelkanälen beziehungsweise den zweiten Kühlmittelkanälen austretendes Kühlmittel in die jeweiligen Rohre oder Röhrchen einströmt und um 90° in radialer Richtung nach außen umgelenkt wird.The pipes or tubes of the first coolant dispensing device or the second coolant dispensing device are each fluidically connected to a first coolant channel or second coolant channel assigned to the respective pipe or tube. This means that the respective pipe or tube is in particular fluidically connected to the outlet openings of the first coolant channels or the second coolant channels or is arranged on them. The pipes or tubes of the first coolant dispensing device and/or the second coolant dispensing device can be formed in material formations on the first end side or the second end side of the laminated core. The pipes or tubes are in particular bent or angled by 90° so that coolant emerging axially from the first coolant channels or the second coolant channels flows into the respective pipes or tubes and is deflected outwards by 90° in the radial direction.

Weiter bevorzugt umfasst das mit einem der ersten Kühlmittelkanäle fluidisch in Verbindung stehende Rohr oder Röhrchen einen ersten im Wesentlichen axial und fluchtend mit dem ersten Kühlmittelkanal ausgerichteten ersten Rohr- oder Röhrchenabschnitt und einen, insbesondere um 90° zum ersten Rohr- oder Röhrchenabschnitt abgewinkelten, im Wesentlichen radial nach außen ausgerichteten zweiten Rohr- oder Röhrchenabschnitt.Further preferably, the pipe or tube fluidically connected to one of the first coolant channels comprises a first pipe or tube section aligned substantially axially and in alignment with the first coolant channel and a second pipe or tube section aligned substantially radially outward, in particular angled by 90° to the first pipe or tube section.

Entsprechend umfasst das mit einem der zweiten Kühlmittelkanäle fluidisch in Verbindung stehende Rohr oder Röhrchen einen ersten im Wesentlichen axial und fluchtend mit dem zweiten Kühlmittelkanal ausgerichteten ersten Rohr- oder Röhrchenabschnitt und einen, insbesondere um 90° zum ersten Rohr- oder Röhrchenabschnitt abgewinkelten, im Wesentlichen radial nach außen ausgerichteten zweiten Rohr- oder Röhrchenabschnitt.Accordingly, the pipe or tube fluidically connected to one of the second coolant channels comprises a first pipe or tube section aligned substantially axially and in alignment with the second coolant channel and a second pipe or tube section aligned substantially radially outward, in particular angled by 90° to the first pipe or tube section.

Dabei kann ferner vorgesehen sein, dass der zweite Rohr- oder Röhrchenabschnitt des mit einem der ersten Kühlmittelkanäle fluidisch in Verbindung stehenden Rohrs oder Röhrchens in die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung der zweiten Kühlmittelleitanordnung mündet.It can further be provided that the second pipe or tube section of the pipe or tube fluidically connected to one of the first coolant channels opens into the second coolant collecting device of the second coolant guide arrangement.

Weist, wie weiter unten erläutert, die erste Kühlmittelführungsanordnung eine dritte Kühlmittelleitanordnung auf, so kann entsprechend vorgesehen sein, dass der zweite Rohr- oder Röhrchenabschnitt des mit einem der zweiten Kühlmittelkanäle fluidisch in Verbindung stehenden Rohrs oder Röhrchens in eine dritte Kühlmittelauffangvorrichtung der dritten Kühlmittelleitanordnung mündet.If, as explained below, the first coolant guide arrangement has a third coolant guide arrangement, it can be provided accordingly that the second pipe or tube section of the pipe or tube fluidically connected to one of the second coolant channels opens into a third coolant collecting device of the third coolant guide arrangement.

Ferner kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die jeweiligen zweiten Rohr- oder Röhrchenabschnitte in einer Abschluss- oder Wuchtscheibe verlaufend angeordnet sind.Furthermore, it can preferably be provided that the respective second pipe or tube sections are arranged running in a closure or balancing disk.

Die Anordnung der zweiten Rohr- oder Röhrchenabschnitte in einer Abschluss- oder Wuchtscheibe kann insbesondere bei einem Rotor für eine fremderregte Synchronmaschine (FSM) vorteilhaft sein. Bei einer FSM-Maschine weist der Rotor Erregerwicklungen auf, welche axial über die Endseiten des Blechpakets hinausragen können. Die über die Endseiten des Blechpakets hinausragenden Erregerwicklungen können die Übergabe des Kühlmittels von den Kühlmittelabgabevorrichtungen zu den Kühlmittelauffangvorrichtungen behindern. In diesem Fall können die zweiten Rohr- oder Röhrchenabschnitte in einer Abschluss- oder Wuchtscheibe angeordnet sein, sodass die Erregerwicklung der Übergabe des Kühlmittels von den Kühlmittelabgabevorrichtungen zu den Kühlmittelauffangvorrichtungen nicht im Wege stehen.The arrangement of the second pipe or tube sections in a cover or balancing disk can be particularly advantageous in a rotor for a separately excited synchronous machine (FSM). In an FSM machine, the rotor has excitation windings which can protrude axially beyond the end sides of the laminated core. The excitation windings protruding beyond the end sides of the laminated core can hinder the transfer of the coolant from the coolant dispensing devices to the coolant collecting devices. In this case, the second pipe or tube sections can be arranged in a cover or balancing disk so that the excitation windings do not stand in the way of the transfer of the coolant from the coolant dispensing devices to the coolant collecting devices.

Wenn die zweiten Rohr- oder Röhrchenabschnitte in einer Abschluss- oder Wuchtscheibe angeordnet sind, so sind mit weiterem Vorteil, insbesondere axiale Druckausgleichkanäle vorgesehen, welche an geeigneter Stelle in das Rohr oder Röhrchen, insbesondere in den der zweiten Rohr- oder Röhrchenabschnitt, münden. Die Druckausgleichkanäle dienen dem atmosphärischen Druckausgleich der ansonsten abgeschlossenen Rohre oder Röhrchen, insbesondere wenn diese in der Abschluss- oder Wuchtscheibe verlaufen.If the second pipe or tube sections are arranged in a closure or balancing disk, it is further advantageous to provide axial pressure equalization channels, which open into the pipe or tube at a suitable point, in particular into the second pipe or tube section. The pressure equalization channels serve to equalize the atmospheric pressure of the otherwise closed pipes or tubes, in particular if they run in the closure or balancing disk.

Das Blechpaket ist bevorzugt axial beidseitig auf Druck belastet. Durch die axiale Druckbelastung werden die einzelnen Bleche des Blechpaketes aufeinandergepresst, sodass Leckagen aus den ersten Kühlmittelkanälen und/oder den zweiten Kühlmittelkanälen verringert oder verhindert werden.The laminated core is preferably subjected to axial compression on both sides. The axial compression load presses the individual sheets of the laminated core together, so that leaks from the first coolant channels and/or the second coolant channels are reduced or prevented.

Ferner kann vorgesehen sein, dass die erste Kühlmittelführungsanordnung eine dritte Kühlmittelleitanordnung umfasst, wobei die dritte Kühlmittelleitanordnung eine Mehrzahl von das Blechpaket von der ersten Endseite des Blechpaketes zu der zweiten Endseite des Blechpaketes durchlaufenden dritten Kühlmittelkanälen bei einem dritten Radius aufweist, wobei bevorzugt die erste Kühlmittelführungsanordnung eine vierte Kühlmittelleitanordnung umfasst, wobei die vierte Kühlmittelleitanordnung eine Mehrzahl von das Blechpaket von der zweiten Endseite des Blechpaketes zu der ersten Endseite des Blechpaketes durchlaufenden vierten Kühlmittelkanälen bei einem vierten Radius aufweist, wobei weiter bevorzugt die erste Kühlmittelführungsanordnung eine fünfte Kühlmittelleitanordnung umfasst, wobei die fünfte Kühlmittelleitanordnung eine Mehrzahl von das Blechpaket von der ersten Endseite des Blechpaketes zu der zweiten Endseite des Blechpaketes durchlaufenden fünften Kühlmittelkanälen bei einem fünften Radius aufweist.Furthermore, it can be provided that the first coolant guide arrangement comprises a third coolant guide arrangement, wherein the third coolant guide arrangement has a plurality of the laminated core from the first end side of the laminated core to the second End side of the laminated core having third coolant channels at a third radius, wherein preferably the first coolant guide arrangement comprises a fourth coolant guide arrangement, wherein the fourth coolant guide arrangement has a plurality of fourth coolant channels at a fourth radius running through the laminated core from the second end side of the laminated core to the first end side of the laminated core, wherein further preferably the first coolant guide arrangement comprises a fifth coolant guide arrangement, wherein the fifth coolant guide arrangement has a plurality of fifth coolant channels at a fifth radius running through the laminated core from the first end side of the laminated core to the second end side of the laminated core.

Mit anderen Worten können somit neben der durch die erste Kühlmittelleitanordnung gebildeten ersten Kühlstufe und der durch die zweite Kühlmittelleitanordnung gebildeten zweiten Kühlstufe weitere Kühlstufen vorgesehen sein, welche entsprechend durch die dritte Kühlmittelleitanordnung, die vierte Kühlmittelleitanordnung oder die fünfte Kühlmittelleitanordnung gebildet werden. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der dritte Radius größer ist als der zweite Radius, dass der vierte Radius größer ist als der dritte Radius und dass der fünfte Radius größer ist als der vierte Radius. Grundsätzlich können jedoch mehr als fünf Kühlstufen vorgesehen sein.In other words, in addition to the first cooling stage formed by the first coolant guide arrangement and the second cooling stage formed by the second coolant guide arrangement, further cooling stages can be provided, which are formed by the third coolant guide arrangement, the fourth coolant guide arrangement or the fifth coolant guide arrangement. In particular, it is provided that the third radius is larger than the second radius, that the fourth radius is larger than the third radius and that the fifth radius is larger than the fourth radius. In principle, however, more than five cooling stages can be provided.

Je nachdem, wie viele Kühlstufen beziehungsweise Kühlmittelleitanordnungen der Rotor ausweist, bildet eine der Kühlmittelleitanordnungen, beispielsweise die zweite, die dritte, die vierte oder die fünfte Kühlmittelleitanordnung eine in radialer Richtung nach außen gesehene letzte Kühlstufe. Das aus den entsprechenden Kühlmittelkanälen dieser letzten Kühlstufe beziehungsweise Kühlmittelleitanordnung austretende Kühlmittel kann nach dem Austreten im Betrieb der elektrischen Maschine einem Kühlmittelsumpf zugeführt werden. Darüber hinaus ist es jedoch auch möglich, dass das aus den Kühlmittelkanälen der letzten Kühlmittelleitanordnung beziehungsweise Kühlstufe austretende Kühlmittel aufgrund der Fliehkräfte radial nach außen auf die Wickelköpfe eines Stators der elektrischen Maschine geschleudert wird und somit auch noch die Wickelköpfe des Stators kühlen kann.Depending on how many cooling stages or coolant guide arrangements the rotor has, one of the coolant guide arrangements, for example the second, third, fourth or fifth coolant guide arrangement, forms a last cooling stage viewed in a radially outward direction. The coolant emerging from the corresponding coolant channels of this last cooling stage or coolant guide arrangement can be fed to a coolant sump after emerging during operation of the electrical machine. In addition, however, it is also possible that the coolant emerging from the coolant channels of the last coolant guide arrangement or cooling stage is thrown radially outward onto the winding heads of a stator of the electrical machine due to the centrifugal forces and can therefore also cool the winding heads of the stator.

Jede der weiteren Kühlmittelleitanordnungen kann analog zu der ersten und/oder zweiten Kühlmittelleitanordnung Kühlmittelauffangvorrichtungen und Kühlmittelabgabevorrichtungen aufweisen, so dass ein Kühlmittel aufeinanderfolgend die Kühlmittelkanäle der Kühlmittelleitanordnungen abwechselnd von der ersten Endseite zu der zweiten Endseite und von der zweiten Endseite zu der ersten Endseite des Blechpaketes durchströmt.Each of the further coolant guide arrangements can have coolant collecting devices and coolant dispensing devices analogous to the first and/or second coolant guide arrangement, so that a coolant flows successively through the coolant channels of the coolant guide arrangements alternately from the first end side to the second end side and from the second end side to the first end side of the laminated core.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Blechpaket mindestens eine zweite Kühlmittelführungsanordnung umfasst, wobei die zweite Kühlmittelführungsanordnung bezüglich einer senkrecht zu einer Rotationsachse des Rotors verlaufenden Mittelebene des Blechpaketes spiegelbildlich zur ersten Kühlmittelführungsanordnung ausgebildet und bezüglich der Rotationsachse um einen Winkel versetzt angeordnet ist.It is preferably provided that the laminated core comprises at least one second coolant guide arrangement, wherein the second coolant guide arrangement is formed as a mirror image of the first coolant guide arrangement with respect to a center plane of the laminated core running perpendicular to a rotation axis of the rotor and is arranged offset by an angle with respect to the rotation axis.

Die zweite Kühlmittelführungsanordnung ist entsprechend strukturell identisch zu der ersten Kühlmittelführungsanordnung ausgebildet, jedoch spiegelbildlich in dem Blechpaket des Rotors angeordnet. Die zweite Kühlmittelführungsanordnung umfasst entsprechend ebenfalls eine erste Kühlmittelleitanordnung und eine zweite Kühlmittelleitanordnung bei einem ersten Radius und einem zweiten Radius. Dabei weist die erste Kühlmittelleitanordnung der zweiten Kühlmittelführungsanordnung eine Mehrzahl von das Blechpaket von der zweiten Endseite des Blechpaketes zu der ersten Endseite des Blechpaketes durchlaufenden ersten Kühlmittelkanälen auf, und die zweite Kühlmittelleitanordnung der zweiten Kühlmittelführungsanordnung weist eine Mehrzahl von das Blechpaket von der ersten Endseite des Blechpaketes zu der zweiten Endseite des Blechpaketes durchlaufenden zweiten Kühlmittelkanälen auf. Während somit bezüglich der ersten Kühlmittelführungsanordnung das Kühlmittel in den ersten Kühlmittelkanälen der ersten Kühlmittelleitanordnung von der ersten Endseite zur zweiten Endseite strömt, strömt bezüglich der zweiten Kühlmittelführungsanordnung das Kühlmittel in den ersten Kühlmittelkanälen der ersten Kühlmittelleitanordnung von der zweiten Endseite zur ersten Endseite.The second coolant guide arrangement is structurally identical to the first coolant guide arrangement, but is arranged in a mirror image in the laminated core of the rotor. The second coolant guide arrangement accordingly also comprises a first coolant guide arrangement and a second coolant guide arrangement at a first radius and a second radius. The first coolant guide arrangement of the second coolant guide arrangement has a plurality of first coolant channels running through the laminated core from the second end side of the laminated core to the first end side of the laminated core, and the second coolant guide arrangement of the second coolant guide arrangement has a plurality of second coolant channels running through the laminated core from the first end side of the laminated core to the second end side of the laminated core. Thus, while with regard to the first coolant guide arrangement the coolant flows in the first coolant channels of the first coolant guide arrangement from the first end side to the second end side, with regard to the second coolant guide arrangement the coolant flows in the first coolant channels of the first coolant guide arrangement from the second end side to the first end side.

Dabei kann vorgesehen sein, dass der erste Radius der ersten Kühlmittelleitanordnung der ersten Kühlmittelführungsanordnung und der erste Radius der ersten Kühlmittelleitanordnung der zweiten Kühlmittelführungsanordnung identisch sind und/oder dass der zweite Radius der zweiten Kühlmittelleitanordnung der ersten Kühlmittelführungsanordnung und der zweite Radius der zweiten Kühlmittelleitanordnung der zweiten Kühlmittelführungsanordnung identisch sind.It can be provided that the first radius of the first coolant guide arrangement of the first coolant guide arrangement and the first radius of the first coolant guide arrangement of the second coolant guide arrangement are identical and/or that the second radius of the second coolant guide arrangement of the first coolant guide arrangement and the second radius of the second coolant guide arrangement of the second coolant guide arrangement are identical.

Mit anderen Worten befinden sich die ersten Kühlmittelkanäle der ersten Kühlmittelleitanordnung der ersten Kühlmittelführungsanordnung und die ersten Kühlmittelkanäle der ersten Kühlmittelleitanordnung der zweiten Kühlmittelführungsanordnung im gleichen Abstand von der Rotationsachse. In diesem Fall ist es daher vorgesehen, dass die erste Kühlmittelführungsanordnung und die zweite Kühlmittelführungsanordnung bezüglich der Rotationsachse des Rotors um einen Winkel versetzt zueinander angeordnet sind. In einer Aufsicht auf das Blechpaket entlang der Rotationsachse sind somit die ersten Kühlmittelkanäle der ersten Kühlmittelleitanordnung der ersten Kühlmittelführungsanordnung und die ersten Kühlmittelkanäle der ersten Kühlmittelleitanordnung der zweiten Kühlmittelführungsanordnung auf dem gleichen Radius und in Umfangsrichtung abwechselnd zueinander angeordnet. Entsprechendes gilt für die Kühlmittelkanäle der zweiten, dritten und weiteren Kühlmittelleitanordnungen der ersten und zweiten Kühlmittelführungsanordnungen.In other words, the first coolant channels of the first coolant guide arrangement of the first coolant guide arrangement and the first coolant channels of the first coolant guide arrangement of the second coolant guide arrangement are at the same distance from the axis of rotation. In this case, it is therefore provided that the first coolant guide arrangement and the second coolant guide arrangement are arranged offset from one another by an angle with respect to the axis of rotation of the rotor. In a plan view of the laminated core, Thus, along the axis of rotation, the first coolant channels of the first coolant guide arrangement of the first coolant guide arrangement and the first coolant channels of the first coolant guide arrangement of the second coolant guide arrangement are arranged on the same radius and alternately with one another in the circumferential direction. The same applies to the coolant channels of the second, third and further coolant guide arrangements of the first and second coolant guide arrangements.

Wenn eine zweite Kühlmittelführungsanordnung vorgesehen ist, so ist insbesondere auch vorgesehen, dass die hohle Rotorwelle im Wesentlichen radial ausgerichtete Kühlmittelauslassöffnungen aufweist, welche bevorzugt im Bereich der zweiten Endseite des Blechpaketes angeordnet sind. Die Kühlmittelleitanordnungen der zweiten Kühlmittelführungsanordnung sind darüber hinaus identisch zu den Kühlmittelleitanordnungen der ersten Kühlmittelführungsanordnung ausgebildet. Das heißt, dass auch die Kühlmittelleitanordnungen der zweiten Kühlmittelführungsanordnung jeweils Kühlmittelauffangvorrichtungen und Kühlmittelabgabevorrichtungen umfassen.If a second coolant guide arrangement is provided, it is also provided in particular that the hollow rotor shaft has essentially radially aligned coolant outlet openings, which are preferably arranged in the region of the second end side of the laminated core. The coolant guide arrangements of the second coolant guide arrangement are also designed to be identical to the coolant guide arrangements of the first coolant guide arrangement. This means that the coolant guide arrangements of the second coolant guide arrangement also each comprise coolant collecting devices and coolant dispensing devices.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Kühlmittelauffangvorrichtungen der ersten Kühlmittelführungsanordnung und der zweiten Kühlmittelführungsanordnung, insbesondere die Nuten oder Rinnen, je eine in einer Umfangsrichtung im Wesentlichen wellenförmige Trennwand aufweisen, wobei die Trennwand die jeweilige Kühlmittelauffangvorrichtung von den Kühlmittelabgabevorrichtungen der jeweils anderen zweiten Kühlmittelführungsanordnung oder ersten Kühlmittelführungsanordnung abtrennt.It is preferably provided that the coolant collecting devices of the first coolant guide arrangement and the second coolant guide arrangement, in particular the grooves or channels, each have a partition wall that is substantially wave-shaped in a circumferential direction, wherein the partition wall separates the respective coolant collecting device from the coolant discharge devices of the respective other second coolant guide arrangement or first coolant guide arrangement.

Sind eine erste Kühlmittelführungsanordnung und eine zweite Kühlmittelführungsanordnung vorgesehen, wobei die jeweiligen Kühlmittelleitanordnungen auf jeweils gleichen Radien angeordnet sind, so befinden sich die Auslassöffnungen beispielsweise der ersten Kühlmittelkanäle der ersten Kühlmittelanordnung der zweiten Kühlmittelführungsanordnung auf dem gleichen Radius wie die Einlassöffnungen der ersten Kühlmittelkanäle der ersten Kühlmittelleitanordnung der ersten Kühlmittelführungsanordnung. Entsprechend sind dann auch die Kühlmittelabgabevorrichtungen und die Kühlmittelauffangvorrichtungen der ersten Kühlmittelführungsanordnung und der zweiten Kühlmittelführungsanordnung jeweils auf den gleichen Radien angeordnet. Um eine Vermischung des jeweils aus den Kühlmittelkanälen ein- und austretenden Kühlmittels zu verhindern, ist in den Kühlmittelauffangvorrichtungen der ersten Kühlmittelführungsanordnung und der zweiten Kühlmittelführungsanordnung je eine Trennwand vorgesehen, welche die jeweilige Kühlmittelauffangvorrichtung von den Kühlmittelabgabevorrichtungen der jeweils anderen zweiten Kühlmittelführungsanordnung oder ersten Kühlmittelführungsanordnung abtrennt.If a first coolant guide arrangement and a second coolant guide arrangement are provided, the respective coolant guide arrangements being arranged on the same radii, the outlet openings, for example of the first coolant channels of the first coolant arrangement of the second coolant guide arrangement, are located on the same radius as the inlet openings of the first coolant channels of the first coolant guide arrangement of the first coolant guide arrangement. Accordingly, the coolant dispensing devices and the coolant collecting devices of the first coolant guide arrangement and the second coolant guide arrangement are then also arranged on the same radii. In order to prevent mixing of the coolant entering and exiting from the coolant channels, a partition is provided in the coolant collecting devices of the first coolant guide arrangement and the second coolant guide arrangement, which separates the respective coolant collecting device from the coolant dispensing devices of the other second coolant guide arrangement or first coolant guide arrangement.

Eine weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht in einer elektrischen Maschine mit einem Stator und einem vorbeschriebenen Rotor.A further solution to the problem underlying the invention consists in an electrical machine with a stator and a rotor as described above.

Bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass der Rotor derart in dem Stator angeordnet ist, dass ein aus mindestens einem Kühlmittelleitkanal, insbesondere aus einer Kühlmittelabgabevorrichtung, austretendes Kühlmittel im Betrieb der elektrischen Maschine auf einen Wickelkopf des Stators geschleudert wird.It is preferably provided that the rotor is arranged in the stator in such a way that a coolant emerging from at least one coolant guide channel, in particular from a coolant dispensing device, is thrown onto a winding head of the stator during operation of the electrical machine.

Eine noch weitere Lösung der der Erfindung zugrundeliegenden Aufgabe besteht in einem Kraftfahrzeug umfassend eine vorbeschriebene elektrische Maschine.A still further solution to the problem underlying the invention consists in a motor vehicle comprising an electrical machine as described above.

Sämtliche hinsichtlich des Rotors erläuterten Funktionen, Merkmale und Ausgestaltungen sind in analog entsprechender Weise auch auf die elektrische Maschine beziehungsweise auf die elektrische Maschine des Kraftfahrzeugs übertragbar.All functions, features and configurations explained with regard to the rotor can also be transferred in an analogous manner to the electric machine or to the electric machine of the motor vehicle.

Die Erfindung wird nachstehend näher anhand der beigefügten Figuren erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to the accompanying figures.

Es zeigen

  • 1 einen Rotor für eine elektrische Maschine,
  • 2 eine axiale Aufsicht auf ein Blechpaket des Rotors,
  • 3a eine Abwicklung des Rotors,
  • 3b einen ersten Detailschnitt des Rotors,
  • 3c einen zweiten Detailschnitt des Rotors,
  • 4 einen Ausschnitt einer elektrischen Maschine mit dem Rotor,
  • 5 ein Kraftfahrzeug mit einer elektrischen Maschine, und
  • 6 einen Rotor für eine fremderregte Synchronmaschine.
It shows
  • 1 a rotor for an electrical machine,
  • 2 an axial view of a laminated core of the rotor,
  • 3a a development of the rotor,
  • 3b a first detailed section of the rotor,
  • 3c a second detailed section of the rotor,
  • 4 a section of an electrical machine with the rotor,
  • 5 a motor vehicle with an electric machine, and
  • 6 a rotor for a separately excited synchronous machine.

In den Figuren sind identische oder einander entsprechende Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In the figures, identical or corresponding components are marked with the same reference symbols.

1 zeigt einen Rotor 100 für eine in 4 ausschnittsweise gezeigte elektrische Maschine 200. Der Rotor 100 umfasst eine hohle Rotorwelle 10, an der ein Blechpaket 11 angeordnet ist. Das Blechpaket 11 umfasst eine erste Kühlmittelführungsanordnung 12 zur Führung eines Kühlmittels zur Kühlung des Rotors 100 beziehungsweise des Blechpaketes 11. Die erste Kühlmittelführungsanordnung 12 umfasst eine erste Kühlmittelleitanordnung 13 sowie eine zweite Kühlmittelleitanordnung 14. Die erste Kühlmittelleitanordnung 13 umfasst eine Mehrzahl von das Blechpaket 11 von einer ersten Endseite 15 des Blechpaketes 11 zu einer zweiten Endseite 16 des Blechpaketes 11 durchlaufenden ersten Kühlmittelkanälen 17, wobei in der Schnittansicht nach 1 nur einer der ersten Kühlmittelkanäle 17 gezeigt ist. Die zweite Kühlmittelleitanordnung 14 umfasst eine Mehrzahl von das Blechpaket 11 von der zweiten Endseite 16 des Blechpaketes 11 zu der ersten Endseite 15 des Blechpaketes 11 durchlaufenden zweiten Kühlmittelkanälen 18, wobei ebenfalls nur einer der zweiten Kühlmittelkanäle 18 in der Schnittansicht nach 1 dargestellt ist. Die ersten Kühlmittelkanäle 17 der ersten Kühlmittelleitanordnung 13 sind bei einem ersten Radius 19 bezüglich einer Rotationsachse 20 des Rotors 100 angeordnet. Die zweiten Kühlmittelkanäle 18 der zweiten Kühlmittelleitanordnung 14 sind bezüglich der Rotationsachse 20 des Rotors 100 auf einem zweiten Radius 21 angeordnet. Dabei ist der zweite Radius 21 größer als der erste Radius 19. Die erste Kühlmittelleitanordnung 13 kann als erste Kühlstufe aufgefasst werden, und die zweite Kühlmittelleitanordnung 14 kann als zweite Kühlstufe aufgefasst werden. Zudem umfasst die erste Kühlmittelführungsanordnung 12 eine dritte Kühlmittelleitanordnung 22 umfassend eine Mehrzahl von dritten Kühlmittelkanälen 23, welche von der ersten Endseite 15 des Blechpaketes 11 zu der zweiten Endseite 16 des Blechpaketes 11 das Blechpaket 11 durchlaufen, sowie eine vierte Kühlmittelleitanordnung 24 umfassend eine Mehrzahl von vierten Kühlmittelkanälen 25, welche das Blechpaket 11 von der zweiten Endseite 16 zu der ersten Endseite 15 durchlaufen. Die dritten Kühlmittelkanäle 23 befinden sich auf einem dritten Radius 26, und die vierten Kühlmittelkanäle 25 sind bei einem vierten Radius 27 angeordnet, wobei der dritte Radius 26 größer als der zweite Radius 21 ist und der vierte Radius 27 größer als der dritte Radius 26 ist. 1 shows a rotor 100 for a 4 electrical machine 200 shown in detail. The rotor 100 comprises a hollow rotor shaft 10 on which a laminated core 11 is arranged. The laminated core 11 comprises a first coolant guide arrangement 12 for guiding a coolant for cooling the rotor 100 or the laminated core 11. The first coolant guide arrangement 12 comprises a first coolant guide arrangement 13 and a second coolant guide arrangement 14. The first coolant guide arrangement 13 comprises a plurality of first coolant channels 17 running through the laminated core 11 from a first end side 15 of the laminated core 11 to a second end side 16 of the laminated core 11, wherein in the sectional view according to 1 only one of the first coolant channels 17 is shown. The second coolant guide arrangement 14 comprises a plurality of second coolant channels 18 running through the laminated core 11 from the second end side 16 of the laminated core 11 to the first end side 15 of the laminated core 11, wherein likewise only one of the second coolant channels 18 is shown in the sectional view according to 1 is shown. The first coolant channels 17 of the first coolant guide arrangement 13 are arranged at a first radius 19 with respect to a rotation axis 20 of the rotor 100. The second coolant channels 18 of the second coolant guide arrangement 14 are arranged at a second radius 21 with respect to the rotation axis 20 of the rotor 100. The second radius 21 is larger than the first radius 19. The first coolant guide arrangement 13 can be understood as the first cooling stage, and the second coolant guide arrangement 14 can be understood as the second cooling stage. In addition, the first coolant guide arrangement 12 comprises a third coolant guide arrangement 22 comprising a plurality of third coolant channels 23 which run through the laminated core 11 from the first end side 15 of the laminated core 11 to the second end side 16 of the laminated core 11, and a fourth coolant guide arrangement 24 comprising a plurality of fourth coolant channels 25 which run through the laminated core 11 from the second end side 16 to the first end side 15. The third coolant channels 23 are located on a third radius 26, and the fourth coolant channels 25 are arranged at a fourth radius 27, wherein the third radius 26 is larger than the second radius 21 and the fourth radius 27 is larger than the third radius 26.

An der ersten Endseite 15 ist eine erste Kühlmittelauffangvorrichtung 28 der ersten Kühlmittelleitanordnung 13 angeordnet. Die erste Kühlmittelauffangvorrichtung 28 ist derart angeordnet und ausgebildet, dass im Betrieb einer mit dem Rotor 100 ausgestatteten elektrischen Maschine 200 ein aus radialen Kühlmittelauslassöffnungen 29 der hohlen Rotorwelle 10 austretendes Kühlmittel von dieser aufgefangen wird und in die ersten Kühlmittelkanäle 17 eingeleitet wird. Die zweite Kühlmittelleitanordnung 14 umfasst eine auf der zweiten Endseite 16 angeordnete zweite Kühlmittelauffangvorrichtung 30, welche ausgebildet und angeordnet ist, ein aus den ersten Kühlmittelkanälen 17 der ersten Kühlmittelleitanordnung 13 an der zweiten Endseite 16 austretendes Kühlmittel aufzufangen und in die zweiten Kühlmittelkanäle 18 der zweiten Kühlmittelleitanordnung 14 einzuleiten. Entsprechend weisen auch die dritte Kühlmittelleitanordnung 22 und die vierte Kühlmittelleitanordnung 24 Kühlmittelauffangvorrichtungen auf. Die erste Kühlmittelauffangvorrichtung 28 der ersten Kühlmittelleitanordnung 13 ist dabei an Einlassöffnungen 31 der ersten Kühlmittelkanäle 17 angeordnet. Die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung 30 der zweiten Kühlmittelleitanordnung 14 ist an Einlassöffnungen 32 der zweiten Kühlmittelkanäle 18 der zweiten Kühlmittelleitanordnung 14 angeordnet.A first coolant collecting device 28 of the first coolant guide arrangement 13 is arranged on the first end side 15. The first coolant collecting device 28 is arranged and designed such that, during operation of an electric machine 200 equipped with the rotor 100, coolant emerging from radial coolant outlet openings 29 of the hollow rotor shaft 10 is collected by the latter and introduced into the first coolant channels 17. The second coolant guide arrangement 14 comprises a second coolant collecting device 30 arranged on the second end side 16, which is designed and arranged to collect coolant emerging from the first coolant channels 17 of the first coolant guide arrangement 13 on the second end side 16 and to introduce it into the second coolant channels 18 of the second coolant guide arrangement 14. Accordingly, the third coolant guide arrangement 22 and the fourth coolant guide arrangement 24 also have coolant collecting devices. The first coolant collecting device 28 of the first coolant guide arrangement 13 is arranged at inlet openings 31 of the first coolant channels 17. The second coolant collecting device 30 of the second coolant guide arrangement 14 is arranged at inlet openings 32 of the second coolant channels 18 of the second coolant guide arrangement 14.

Ferner weist die erste Kühlmittelleitanordnung 13 eine Kühlmittelabgabevorrichtung 33 auf, welche an der zweiten Endseite 16 angeordnet ist. Die erste Kühlmittelabgabevorrichtung 33 ist ausgebildet, ein aus Auslassöffnungen 34 der ersten Kühlmittelkanäle 17 an der zweiten Endseite 16 austretendes Kühlmittel um 90° radial nach außen umzulenken. Ebenso umfasst die zweite Kühlmittelleitanordnung 14 eine zweite Kühlmittelabgabevorrichtung 35, welche an Auslassöffnungen 36 der zweiten Kühlmittelkanäle 18 an der ersten Endseite 15 des Blechpaketes 11 angeordnet ist. Die zweite Kühlmittelabgabevorrichtung 35 ist ausgebildet, ein aus den Auslassöffnungen 36 der zweiten Kühlmittelkanäle 18 austretendes Kühlmittel um 90° radial nach außen umzulenken. Entsprechendes gilt für die dritte Kühlmittelleitanordnung 22 und die vierte Kühlmittelleitanordnung 24.Furthermore, the first coolant guide arrangement 13 has a coolant delivery device 33, which is arranged on the second end side 16. The first coolant delivery device 33 is designed to deflect a coolant emerging from outlet openings 34 of the first coolant channels 17 on the second end side 16 radially outwards by 90°. The second coolant guide arrangement 14 also comprises a second coolant delivery device 35, which is arranged at outlet openings 36 of the second coolant channels 18 on the first end side 15 of the laminated core 11. The second coolant delivery device 35 is designed to deflect a coolant emerging from the outlet openings 36 of the second coolant channels 18 radially outwards by 90°. The same applies to the third coolant guide arrangement 22 and the fourth coolant guide arrangement 24.

Im Betrieb einer mit dem Rotor 100 ausgestatteten elektrischen Maschine 200 wird aufgrund der auftretenden Fliehkräfte ein in die hohle Rotorwelle 10 eingeleitetes Kühlmittel aus den im Wesentlichen radial ausgerichteten Kühlmittelauslassöffnungen 29 nach außen geschleudert. Das nach außen geschleuderte Kühlmittel wird von der ersten Kühlmittelauffangvorrichtung 28 der ersten Kühlmittelleitanordnung 13 aufgefangen, in die ersten Kühlmittelkanäle 17 eingeleitet und durchströmt das Blechpaket 11 des Rotors 100 von der ersten Endseite 15 zu der zweiten Endseite 16. An der zweiten Endseite 16 tritt das Kühlmittel aus den ersten Kühlmittelleitkanälen 17 aus, wird von der ersten Kühlmittelabgabevorrichtung 33 um 90° radial nach außen umgelenkt und aufgrund der wirkenden Fliehkräfte nach außen geschleudert. Das Kühlmittel wird anschließend von der zweiten Kühlmittelauffangvorrichtung 30 der zweiten Kühlmittelleitanordnung 14 aufgefangen und in die zweiten Kühlmittelkanäle 18 der zweiten Kühlmittelleitanordnung 14 eingeleitet. Das Kühlmittel durchströmt dann das Blechpaket von der zweiten Endseite 16 zu der ersten Endseite 15 und tritt aus den Auslassöffnungen 36 der zweiten Kühlmittelkanäle 18 aus und wird durch die zweite Kühlmittelabgabevorrichtung 35 der zweiten Kühlmittelleitvorrichtung 14 um 90° nach außen umgelenkt und aufgrund der wirkenden Fliehkräfte nach außen geschleudert. Auf gleiche Weise durchläuft das Kühlmittel anschließend die Kühlmittelkanäle der dritten Kühlmittelleitanordnung 22 und der vierten Kühlmittelleitanordnung 24. Das Kühlmittel durchläuft somit mehrmals das Blechpaket 11 und kann folglich effektiv Wärme aus dem Blechpaket 11 aufnehmen.During operation of an electrical machine 200 equipped with the rotor 100, a coolant introduced into the hollow rotor shaft 10 is thrown outwards from the essentially radially aligned coolant outlet openings 29 due to the centrifugal forces that occur. The coolant thrown outwards is caught by the first coolant collecting device 28 of the first coolant guide arrangement 13, introduced into the first coolant channels 17 and flows through the laminated core 11 of the rotor 100 from the first end side 15 to the second end side 16. At the second end side 16, the coolant exits the first coolant guide channels 17, is deflected radially outwards by 90° by the first coolant discharge device 33 and thrown outwards due to the centrifugal forces that are acting. The coolant is then caught by the second coolant collecting device 30 of the second coolant guide arrangement 14 and introduced into the second coolant channels 18 of the second coolant guide arrangement 14. The coolant then flows through the laminated core from the second end side 16 to the first end side 15 and exits from the outlet openings 36 of the second coolant channels 18 and is deflected outwards by 90° by the second coolant discharge device 35 of the second coolant guide device 14 and, due to the centrifugal forces acting, is discharged outwards. spun. In the same way, the coolant then passes through the coolant channels of the third coolant guide arrangement 22 and the fourth coolant guide arrangement 24. The coolant thus passes through the laminated core 11 several times and can therefore effectively absorb heat from the laminated core 11.

Das Blechpaket 11 umfasst ferner eine zweite Kühlmittelführungsanordnung 37. Die zweite Kühlmittelführungsanordnung 37 ist bezüglich einer senkrecht zur Rotationsachse 20 des Rotors 100 verlaufenden Mittelebene 38 des Blechpaketes 11 spiegelbildlich zur ersten Kühlmittelführungsanordnung 12 ausgebildet. Entsprechend umfasst die zweite Kühlmittelführungsanordnung 37 ebenfalls eine erste Kühlmittelleitanordnung 39 mit einer Mehrzahl von ersten Kühlmittelkanälen 40, eine zweite Kühlmittelleitanordnung 41 mit einer Mehrzahl von zweiten Kühlmittelkanälen 42, sowie eine dritte Kühlmittelleitanordnung 43 und eine vierte Kühlmittelleitanordnung 44. Die Funktionsweise der zweiten Kühlmittelführungsanordnung 37 ist darüber hinaus identisch mit der der ersten Kühlmittelführungsanordnung 12.The laminated core 11 further comprises a second coolant guide arrangement 37. The second coolant guide arrangement 37 is designed as a mirror image of the first coolant guide arrangement 12 with respect to a center plane 38 of the laminated core 11 that runs perpendicular to the axis of rotation 20 of the rotor 100. Accordingly, the second coolant guide arrangement 37 also comprises a first coolant guide arrangement 39 with a plurality of first coolant channels 40, a second coolant guide arrangement 41 with a plurality of second coolant channels 42, as well as a third coolant guide arrangement 43 and a fourth coolant guide arrangement 44. The functioning of the second coolant guide arrangement 37 is also identical to that of the first coolant guide arrangement 12.

2 zeigt eine Aufsicht auf die erste Endseite 15 des Blechpaketes 11 entlang der Rotationsachse 20 des Rotors 100. Da sich die Kühlmittelkanäle 17, 18, 40, 42 der ersten Kühlmittelführungsanordnung 12 und der zweiten Kühlmittelführungsanordnung 37 jeweils auf gleichen Radien befinden, sind die erste Kühlmittelführungsanordnung 12 und die zweite Kühlmittelführungsanordnung 37 um einen Winkel 45 bezüglich der Rotationsachse 20 zueinander versetzt. In einer Umfangsrichtung 46 gesehen wechseln sich die Kühlmittelkanäle 17, 18 der ersten Kühlmittelführungsanordnung 12 mit den Kühlmittelkanälen 40, 42 der zweiten Kühlmittelführungsanordnung 37 ab. 2 shows a plan view of the first end side 15 of the laminated core 11 along the rotation axis 20 of the rotor 100. Since the coolant channels 17, 18, 40, 42 of the first coolant guide arrangement 12 and the second coolant guide arrangement 37 are each located on the same radii, the first coolant guide arrangement 12 and the second coolant guide arrangement 37 are offset from one another by an angle 45 with respect to the rotation axis 20. Viewed in a circumferential direction 46, the coolant channels 17, 18 of the first coolant guide arrangement 12 alternate with the coolant channels 40, 42 of the second coolant guide arrangement 37.

3a zeigt eine Abwicklung über den Umfang des Rotors 100 nach 1 bei dem ersten Radius 19, auf welchem die ersten Kühlmittelkanäle 17 der ersten Kühlmittelleitanordnung 13 der ersten Kühlmittelführungsanordnung 12 sowie die ersten Kühlmittelkanäle 40 der ersten Kühlmittelleitanordnung 39 der zweiten Kühlmittelführungsanordnung 37 angeordnet sind. 3b zeigt eine Schnittansicht entlang A-A. 3c zeigt eine Schnittansicht entlang B-B. 3a shows a development over the circumference of the rotor 100 according to 1 at the first radius 19, on which the first coolant channels 17 of the first coolant guide arrangement 13 of the first coolant guide arrangement 12 and the first coolant channels 40 of the first coolant guide arrangement 39 of the second coolant guide arrangement 37 are arranged. 3b shows a sectional view along AA. 3c shows a sectional view along BB.

Die erste Kühlmittelauffangvorrichtung 28 der ersten Kühlmittelleitanordnung 13 der ersten Kühlmittelführungsanordnung 12 ist in Form einer den Rotor 100 an der Endseite 15 umlaufenden Rinne 47 ausgebildet. Analog hierzu ist die erste Kühlmittelauffangvorrichtung 48 der ersten Kühlmittelleitanordnung 39 der zweiten Kühlmittelführungsanordnung 37 ebenfalls als eine an der zweiten Endseite 16 den Rotor 100 umlaufende Rinne 47 ausgebildet. In den Rinnen 47 können Leitvorrichtungen 49, insbesondere Leitschaufeln 50, angeordnet sein. Die erste Kühlmittelabgabevorrichtung 33 der ersten Kühlmittelleitanordnung 13 der ersten Kühlmittelführungsanordnung 12 und die erste Kühlmittelabgabevorrichtung 51 der ersten Kühlmittelleitanordnung 39 der zweiten Kühlmittelführungsanordnung 37 umfassen in Materialanformungen 52 ausgebildete, um 90° abgewinkelte Rohre oder Röhrchen 53, wie dies in 3c in der Querschnittsansicht gezeigt ist. Zwischen der ersten Kühlmittelauffangvorrichtung 28 der ersten Kühlmittelleitanordnung 13 der ersten Kühlmittelführungsanordnung 12 und der ersten Kühlmittelabgabevorrichtung 51 der ersten Kühlmittelleitanordnung 39 der zweiten Kühlmittelführungsanordnung 37 bzw. zwischen der ersten Kühlmittelauffangvorrichtung 48 der ersten Kühlmittelleitanordnung 39 der zweiten Kühlmittelführungsanordnung 37 und der ersten Kühlmittelabgabevorrichtung 33 der ersten Kühlmittelleitanordnung 13 der ersten Kühlmittelführungsanordnung 12 sind zur Trennung der Kühlmittelströme im Wesentlichen wellenförmige Trennwände 54 vorgesehen.The first coolant collecting device 28 of the first coolant guide arrangement 13 of the first coolant guide arrangement 12 is designed in the form of a channel 47 that runs around the rotor 100 on the end side 15. Analogously to this, the first coolant collecting device 48 of the first coolant guide arrangement 39 of the second coolant guide arrangement 37 is also designed as a channel 47 that runs around the rotor 100 on the second end side 16. Guide devices 49, in particular guide vanes 50, can be arranged in the channels 47. The first coolant delivery device 33 of the first coolant guide arrangement 13 of the first coolant guide arrangement 12 and the first coolant delivery device 51 of the first coolant guide arrangement 39 of the second coolant guide arrangement 37 comprise tubes or pipes 53 formed in material formations 52 and angled at 90°, as shown in 3c shown in the cross-sectional view. Substantially wave-shaped partition walls 54 are provided between the first coolant collecting device 28 of the first coolant guide arrangement 13 of the first coolant guide arrangement 12 and the first coolant delivery device 51 of the first coolant guide arrangement 39 of the second coolant guide arrangement 37 or between the first coolant collecting device 48 of the first coolant guide arrangement 39 of the second coolant guide arrangement 37 and the first coolant delivery device 33 of the first coolant guide arrangement 13 of the first coolant guide arrangement 12 for separating the coolant flows.

4 zeigt einen Ausschnitt aus einer elektrischen Maschine 200 mit einem Rotor 100 nach den 1 bis 3c. Die elektrische Maschine 200 weist neben dem Rotor 100 einen Stator 55 mit Wickelköpfen 56 auf. Am radial äußeren Bereich des Blechpaketes 11 sind Kühlmittelendauffangvorrichtungen 57 angeordnet, welche das aus den vierten Kühlmittelleitanordnungen 24, 44 der ersten und den zweiten Kühlmittelführungsanordnungen 12, 37 austretende Kühlfluid auffangen. Die Kühlmittelendauffangvorrichtungen 57 weisen Abgabeöffnungen 58 auf, durch die im Betrieb der elektrischen Maschine 200 aufgrund der wirkenden Fliehkräfte das Kühlmittel austreten kann und auf die Wickelköpfe 56 geschleudert wird. Hierdurch können die Wickelköpfe 56 ebenfalls gekühlt werden. 4 shows a section of an electrical machine 200 with a rotor 100 according to the 1 to 3c . In addition to the rotor 100, the electrical machine 200 has a stator 55 with winding heads 56. Coolant end collecting devices 57 are arranged on the radially outer region of the laminated core 11 and collect the cooling fluid emerging from the fourth coolant guide arrangements 24, 44 of the first and second coolant guide arrangements 12, 37. The coolant end collecting devices 57 have discharge openings 58 through which the coolant can escape during operation of the electrical machine 200 due to the centrifugal forces acting and is thrown onto the winding heads 56. The winding heads 56 can also be cooled in this way.

5 zeigt ein Kraftfahrzeug 300 mit einer elektrischen Maschine 200 nach 4. 5 shows a motor vehicle 300 with an electric machine 200 according to 4 .

6 zeigt einen weiteren Rotor 100. Der Rotor 100 der 6 ist für eine fremderregte Synchronmaschine ausgebildet und umfasst Erregerwicklungen 59, welche über die Endseiten 15, 16 des Blechpakets 11 hinausragen. 6 shows another rotor 100. The rotor 100 of the 6 is designed for a separately excited synchronous machine and comprises excitation windings 59 which protrude beyond the end sides 15, 16 of the laminated core 11.

Das Blechpaket 11 weist eine erste Kühlmittelführungsanordnung 12 mit einer ersten Kühlmittelleitanordnung 13 und einer zweiten Kühlmittelleitanordnung 14 auf, wobei die erste Kühlmittelleitanordnung 13 eine Mehrzahl von das Blechpaket 11 von der ersten Endseite 15 des Blechpaketes 11 zu der zweiten Endseite 16 des Blechpaketes 11 durchlaufenden ersten Kühlmittelkanälen 17 umfasst. Die zweite Kühlmittelleitanordnung 14 umfasst eine Mehrzahl von das Blechpaket 11 von der zweiten Endseite 16 des Blechpaketes 11 zu der ersten Endseite 15 des Blechpaketes 11 durchlaufenden zweiten Kühlmittelkanälen 18. An der ersten Endseite 15 ist eine erste Kühlmittelauffangvorrichtung 28 der ersten Kühlmittelleitanordnung 13 angeordnet. Die erste Kühlmittelauffangvorrichtung 28 ist derart angeordnet und ausgebildet, dass im Betrieb einer mit dem Rotor 100 ausgestatteten elektrischen Maschine ein aus radialen Kühlmittelauslassöffnungen 29 der hohlen Rotorwelle 10 austretendes Kühlmittel von dieser aufgefangen wird und in die ersten Kühlmittelkanäle 17 eingeleitet wird. Die zweite Kühlmittelleitanordnung 14 umfasst eine auf der zweiten Endseite 16 angeordnete zweite Kühlmittelauffangvorrichtung 30, welche ausgebildet und angeordnet ist, ein aus den ersten Kühlmittelkanälen 17 der ersten Kühlmittelleitanordnung 13 an der zweiten Endseite 16 austretendes Kühlmittel aufzufangen und in die zweiten Kühlmittelkanäle 18 der zweiten Kühlmittelleitanordnung 14 einzuleiten. Ferner weist die erste Kühlmittelleitanordnung 13 eine Kühlmittelabgabevorrichtung 33 auf, welche an der zweiten Endseite 16 angeordnet ist. Die erste Kühlmittelabgabevorrichtung 33 ist ausgebildet, ein aus den ersten Kühlmittelkanälen 17 an der zweiten Endseite 16 austretendes Kühlmittel um 90° radial nach außen umzulenken. Ebenso umfasst die zweite Kühlmittelleitanordnung 14 eine zweite Kühlmittelabgabevorrichtung 35, welche an der ersten Endseite 15 des Blechpaketes 11 angeordnet ist. Die zweite Kühlmittelabgabevorrichtung 35 ist ausgebildet, ein aus den zweiten Kühlmittelkanälen 18 austretendes Kühlmittel um 90° radial nach außen umzulenken.The laminated core 11 has a first coolant guide arrangement 12 with a first coolant guide arrangement 13 and a second coolant guide arrangement 14, wherein the first coolant guide arrangement 13 comprises a plurality of first coolant channels 17 running through the laminated core 11 from the first end side 15 of the laminated core 11 to the second end side 16 of the laminated core 11. The second coolant guide arrangement 14 comprises a plurality of second coolant channels 18 running through the laminated core 11 from the second end side 16 of the laminated core 11 to the first end side 15 of the laminated core 11. A first coolant collecting device 28 of the first coolant guide arrangement 13 is arranged on the first end side 15. The first coolant collecting device 28 is arranged and designed such that, during operation of an electrical machine equipped with the rotor 100, coolant escaping from radial coolant outlet openings 29 of the hollow rotor shaft 10 is collected by the latter and introduced into the first coolant channels 17. The second coolant guide arrangement 14 comprises a second coolant collecting device 30 arranged on the second end side 16, which is designed and arranged to collect coolant escaping from the first coolant channels 17 of the first coolant guide arrangement 13 on the second end side 16 and to introduce it into the second coolant channels 18 of the second coolant guide arrangement 14. Furthermore, the first coolant guide arrangement 13 has a coolant delivery device 33, which is arranged on the second end side 16. The first coolant delivery device 33 is designed to deflect a coolant emerging from the first coolant channels 17 on the second end side 16 radially outwards by 90°. The second coolant guide arrangement 14 also comprises a second coolant delivery device 35, which is arranged on the first end side 15 of the laminated core 11. The second coolant delivery device 35 is designed to deflect a coolant emerging from the second coolant channels 18 radially outwards by 90°.

Die erste Kühlmittelabgabevorrichtung 33 der ersten Kühlmittelleitanordnung 13 und die zweite Kühlmittelabgabevorrichtung 35 der zweiten Kühlmittelleitanordnung sind als um 90° abgewinkelte Rohre oder Röhrchen 53 ausgebildet, welche in einer Wuchtscheibe 62 verlaufen. Jedes der Rohre oder Röhrchen 53 umfasst einen ersten im Wesentlichen axial ausgerichteten ersten Rohr- oder Röhrchenabschnitt 60 und einen zweiten, insbesondere um 90° zum ersten Rohr- oder Röhrchenabschnitt 60 abgewinkelten, im Wesentlichen radial nach außen ausgerichteten Rohr- oder Röhrchenabschnitt 61. Der zweite Rohr- oder Röhrchenabschnitt 61 der ersten Kühlmittelabgabevorrichtung 33 mündet in die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung 30 der zweite Kühlmittelleitanordnung 14. Hierdurch wird die Übergabe des Kühlmittels von der ersten Kühlmittelabgabevorrichtung 33 zu der zweiten Kühlmittelauffangvorrichtung 30 nicht durch die Erregerwicklungen 59 behindert. Für einen atmosphärischen Druckausgleich sind zudem axiale Druckausgleichkanäle 63 vorgesehen.The first coolant delivery device 33 of the first coolant guide arrangement 13 and the second coolant delivery device 35 of the second coolant guide arrangement are designed as pipes or tubes 53 angled by 90°, which run in a balancing disk 62. Each of the pipes or tubes 53 comprises a first, essentially axially aligned first pipe or tube section 60 and a second pipe or tube section 61, which is angled in particular by 90° to the first pipe or tube section 60 and is aligned essentially radially outwards. The second pipe or tube section 61 of the first coolant delivery device 33 opens into the second coolant collecting device 30 of the second coolant guide arrangement 14. As a result, the transfer of the coolant from the first coolant delivery device 33 to the second coolant collecting device 30 is not hindered by the excitation windings 59. Axial pressure equalization channels 63 are also provided for atmospheric pressure equalization.

Bezugszeichenlistelist of reference symbols

100100
Rotorrotor
200200
Elektrische MaschineElectric Machine
300300
Kraftfahrzeugmotor vehicle
1010
Rotorwellerotor shaft
1111
Blechpaketsheet metal package
1212
Erste KühlmittelführungsanordnungFirst coolant guide arrangement
1313
Erste KühlmittelleitanordnungFirst coolant guide arrangement
1414
Zweite KühlmittelleitanordnungSecond coolant guide arrangement
1515
Erste Endseitefirst end page
1616
Zweite Endseitesecond end page
1717
Erster Kühlmittelkanalfirst coolant channel
1818
Zweiter KühlmittelkanalSecond coolant channel
1919
Erster RadiusFirst Radius
2020
Rotationsachseaxis of rotation
2121
Zweiter RadiusSecond Radius
2222
Dritte KühlmittelleitanordnungThird coolant guide arrangement
2323
Dritter Kühlmittelkanalthird coolant channel
2424
Vierte KühlmittelleitanordnungFourth coolant guide arrangement
2525
Vierter KühlmittelkanalFourth coolant channel
2626
Dritter RadiusThird Radius
2727
Vierter RadiusFourth Radius
2828
Erste KühlmittelauffangvorrichtungFirst coolant collection device
2929
Kühlmittelauslassöffnungcoolant outlet opening
3030
Zweite KühlmittelauffangvorrichtungSecond coolant collection device
3131
Einlassöffnunginlet opening
3232
Einlassöffnunginlet opening
3333
Erste KühlmittelabgabevorrichtungFirst coolant dispenser
3434
Auslassöffnungoutlet opening
3535
Zweite KühlmittelabgabevorrichtungSecond coolant dispenser
3636
Auslassöffnungoutlet opening
3737
Zweite KühlmittelführungsanordnungSecond coolant guide arrangement
3838
Mittelebenemiddle level
3939
Erste KühlmittelleitanordnungFirst coolant guide arrangement
4040
Erster Kühlmittelkanalfirst coolant channel
4141
Zweite KühlmittelleitanordnungSecond coolant guide arrangement
4242
Zweiter KühlmittelkanalSecond coolant channel
4343
Dritte KühlmittelleitanordnungThird coolant guide arrangement
4444
Vierte KühlmittelleitanordnungFourth coolant guide arrangement
4545
Winkelangle
4646
Umfangsrichtungcircumferential direction
4747
Rinnegutter
4848
Erste KühlmittelauffangvorrichtungFirst coolant collection device
4949
Leitvorrichtungguidance device
5050
Leitschaufelvane
5151
Erste KühlmittelabgabevorrichtungFirst coolant dispenser
5252
Materialanformungmaterial forming
5353
Röhrchentube
5454
Trennwandpartition
5555
Statorstator
5656
Wickelkopfwinding head
5757
Kühlmittelendauffangvorrichtungcoolant end collection device
5858
Abgabeöffnungdelivery opening
5959
Erregerwicklungexcitation winding
6060
Erster Röhrchenabschnittfirst tube section
6161
Zweiter RöhrchenabschnittSecond tube section
6262
Wuchtscheibebalancing disc
6363
Druckausgleichkanalpressure equalization channel

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10 2021 204 671 A1 [0005]DE 10 2021 204 671 A1 [0005]
  • JP 2019-187063 A [0006]JP 2019-187063 A [0006]
  • DE 10 2019 217 510 A [0007]DE 10 2019 217 510 A [0007]
  • DE 10 2019 124 209 [0008]DE 10 2019 124 209 [0008]

Claims (10)

Rotor (100) für eine elektrische Maschine (200) umfassend eine hohle Rotorwelle (10) und ein an der Rotorwelle (10) angeordnetes Blechpaket (11), wobei das Blechpaket (11) mindestens eine erste Kühlmittelführungsanordnung (12) umfasst, wobei die erste Kühlmittelführungsanordnung (12) mindestens eine erste Kühlmittelleitanordnung (13) und eine zweite Kühlmittelleitanordnung (14) umfasst, wobei die erste Kühlmittelleitanordnung (13) eine Mehrzahl von das Blechpaket (11) von einer ersten Endseite (15) des Blechpaketes (11) zu einer zweiten Endseite (16) des Blechpaketes (11) durchlaufenden ersten Kühlmittelkanälen (17) bei einem ersten Radius (19) aufweist, und wobei die zweite Kühlmittelleitanordnung (14) eine Mehrzahl von das Blechpaket (11) von der zweiten Endseite (16) des Blechpaketes (11) zu der ersten Endseite (15) des Blechpaketes (11) durchlaufenden zweiten Kühlmittelkanälen (18) bei einem zweiten Radius (21) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kühlmittelleitanordnung (13) eine an der ersten Endseite (15) angeordnete erste Kühlmittelauffangvorrichtung (28) bei dem ersten Radius (19) umfasst, wobei die erste Kühlmittelauffangvorrichtung (28) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass ein von der ersten Kühlmittelauffangvorrichtung (28) aufgefangenes Kühlmittel in die ersten Kühlmittelkanäle (17) einströmen kann, und dass die zweite Kühlmittelleitanordnung (14) eine an der zweiten Endseite (16) angeordnete zweite Kühlmittelauffangvorrichtung (30) bei dem zweiten Radius (21) umfasst, wobei die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung (30) derart angeordnet und ausgebildet ist, dass ein von der zweiten Kühlmittelauffangvorrichtung (30) aufgefangenes Kühlmittel in die zweiten Kühlmittelkanäle (18) einströmen kann.Rotor (100) for an electrical machine (200) comprising a hollow rotor shaft (10) and a laminated core (11) arranged on the rotor shaft (10), wherein the laminated core (11) comprises at least one first coolant guide arrangement (12), wherein the first coolant guide arrangement (12) comprises at least one first coolant guide arrangement (13) and a second coolant guide arrangement (14), wherein the first coolant guide arrangement (13) has a plurality of first coolant channels (17) running through the laminated core (11) from a first end side (15) of the laminated core (11) to a second end side (16) of the laminated core (11) at a first radius (19), and wherein the second coolant guide arrangement (14) has a plurality of second coolant channels (18) running through the laminated core (11) from the second end side (16) of the laminated core (11) to the first end side (15) of the laminated core (11) at a second Radius (21), characterized in that the first coolant guide arrangement (13) comprises a first coolant collecting device (28) arranged on the first end side (15) at the first radius (19), wherein the first coolant collecting device (28) is arranged and designed such that a coolant collected by the first coolant collecting device (28) can flow into the first coolant channels (17), and in that the second coolant guide arrangement (14) comprises a second coolant collecting device (30) arranged on the second end side (16) at the second radius (21), wherein the second coolant collecting device (30) is arranged and designed such that a coolant collected by the second coolant collecting device (30) can flow into the second coolant channels (18). Rotor (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Radius (21) größer als der erste Radius (19) ist, und/oder dass die hohle Rotorwelle (10) im Wesentlichen radial ausgerichtete Kühlmittelauslassöffnungen (29) aufweist, und dass die erste Kühlmittelauffangvorrichtung (28) der ersten Kühlmittelleitanordnung (13) angeordnet und ausgebildet ist, ein aus den Kühlmittelauslassöffnungen (29) der Rotorwelle (10) austretendes Kühlmittel aufzufangen, und/oder dass die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung (30) angeordnet und ausgebildet ist, ein an der zweiten Endseite (16) aus den ersten Kühlmittelkanälen (17) der ersten Kühlmittelleitanordnung (13) austretendes Kühlmittel aufzufangen.Rotor (100) after claim 1 , characterized in that the second radius (21) is larger than the first radius (19), and/or that the hollow rotor shaft (10) has substantially radially aligned coolant outlet openings (29), and that the first coolant collecting device (28) of the first coolant guide arrangement (13) is arranged and designed to collect coolant emerging from the coolant outlet openings (29) of the rotor shaft (10), and/or that the second coolant collecting device (30) is arranged and designed to collect coolant emerging from the first coolant channels (17) of the first coolant guide arrangement (13) at the second end side (16). Rotor (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kühlmittelleitanordnung (13) eine an der zweiten Endseite (16) angeordnete erste Kühlmittelabgabevorrichtung (33) bei dem ersten Radius (19) aufweist, welche ausgebildet ist, ein aus den ersten Kühlmittelkanälen (17) austretendes Kühlmittel radial nach außen umzulenken, und dass die zweite Kühlmittelleitanordnung (14) eine an der ersten Endseite (15) angeordnete zweite Kühlmittelabgabevorrichtung (35) bei dem zweiten Radius (21) aufweist, welche ausgebildet ist, ein aus den zweiten Kühlmittelkanälen (18) austretendes Kühlmittel radial nach außen umzulenken.Rotor (100) after claim 1 or 2 , characterized in that the first coolant guide arrangement (13) has a first coolant delivery device (33) arranged on the second end side (16) at the first radius (19), which is designed to deflect a coolant emerging from the first coolant channels (17) radially outwards, and in that the second coolant guide arrangement (14) has a second coolant delivery device (35) arranged on the first end side (15) at the second radius (21), which is designed to deflect a coolant emerging from the second coolant channels (18) radially outwards. Rotor (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kühlmittelabgabevorrichtung (33) und die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung (30) derart zueinander angeordnet sind, dass ein von der ersten Kühlmittelabgabevorrichtung (33) radial nach außen umgelenktes Kühlmittel von der zweiten Kühlmittelauffangvorrichtung (30) aufgefangen wird.Rotor (100) after claim 3 , characterized in that the first coolant delivery device (33) and the second coolant collection device (30) are arranged relative to one another in such a way that a coolant deflected radially outwards by the first coolant delivery device (33) is collected by the second coolant collection device (30). Rotor (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kühlmittelauffangvorrichtung (28) und/oder die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung (30) als eine in einer Umfangsrichtung (46) des Blechpaketes (11) verlaufende und radial nach innen geöffnete Nut oder Rinne (47) ausgebildet ist, und/oder dass die erste Kühlmittelauffangvorrichtung (28) und/oder die zweite Kühlmittelauffangvorrichtung (30), insbesondere die Nut oder Rinne (47), Leitvorrichtungen (49), insbesondere Leitschaufeln (50), aufweist.Rotor (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the first coolant collecting device (28) and/or the second coolant collecting device (30) is designed as a groove or channel (47) running in a circumferential direction (46) of the laminated core (11) and opening radially inwards, and/or that the first coolant collecting device (28) and/or the second coolant collecting device (30), in particular the groove or channel (47), has guide devices (49), in particular guide vanes (50). Rotor (100) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kühlmittelabgabevorrichtung (33) und/oder die zweite Kühlmittelabgabevorrichtung (35) radial nach außen gerichtete, bevorzugt abgewinkelte, Rohre oder Röhrchen (53) umfasst, wobei je ein Rohr oder Röhrchen (53) der ersten Kühlmittelabgabevorrichtung (33) mit einem der ersten Kühlmittelkanäle (17) fluidisch in Verbindung steht, und wobei je ein Rohr oder Röhrchen (53) der zweiten Kühlmittelabgabevorrichtung (35) mit einem der zweiten Kühlmittelkanäle (18) fluidisch in Verbindung steht.Rotor (100) according to one of the Claims 3 until 5 , characterized in that the first coolant dispensing device (33) and/or the second coolant dispensing device (35) comprises radially outwardly directed, preferably angled, pipes or tubes (53), wherein one pipe or tube (53) of the first coolant dispensing device (33) is in fluid communication with one of the first coolant channels (17), and wherein one pipe or tube (53) of the second coolant dispensing device (35) is in fluid communication with one of the second coolant channels (18). Rotor (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Blechpaket (11) mindestens eine zweite Kühlmittelführungsanordnung (37) umfasst, wobei die zweite Kühlmittelführungsanordnung (37) bezüglich einer senkrecht zu einer Rotationsachse (20) des Rotors (100) verlaufenden Mittelebene (38) des Blechpaketes (11) spiegelbildlich zur ersten Kühlmittelführungsanordnung (12) ausgebildet und bezüglich der Rotationsachse (20) um einen Winkel (45) versetzt angeordnet ist.Rotor (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the laminated core (11) comprises at least one second coolant guide arrangement (37), wherein the second coolant guide arrangement (37) is formed as a mirror image of the first coolant guide arrangement (12) with respect to a center plane (38) of the laminated core (11) running perpendicular to a rotation axis (20) of the rotor (100) and is arranged offset by an angle (45) with respect to the rotation axis (20). Rotor (100) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlmittelauffangvorrichtungen (28, 30, 48) der ersten Kühlmittelführungsanordnung (12) und der zweiten Kühlmittelführungsanordnung (37), insbesondere die Nuten oder Rinnen (47), je eine in einer Umfangsrichtung (46) im Wesentlichen wellenförmige Trennwand (54) aufweisen, wobei die Trennwand (54) die jeweilige Kühlmittelauffangvorrichtung (28, 30, 48) von den Kühlmittelabgabevorrichtungen (33, 35, 51) der jeweils anderen zweiten Kühlmittelführungsanordnung (37) oder ersten Kühlmittelführungsanordnung (12) abtrennt.Rotor (100) after claim 7 , characterized in that the coolant collecting devices (28, 30, 48) of the first coolant guide arrangement (12) and the second coolant guide arrangement (37), in particular the grooves or channels (47), each having a partition wall (54) which is substantially wave-shaped in a circumferential direction (46), wherein the partition wall (54) separates the respective coolant collecting device (28, 30, 48) from the coolant dispensing devices (33, 35, 51) of the respective other second coolant guide arrangement (37) or first coolant guide arrangement (12). Elektrische Maschine (200) mit einem Stator (55) und einem Rotor (100) nach einem der vorgenannten Ansprüche.Electric machine (200) with a stator (55) and a rotor (100) according to one of the preceding claims. Kraftfahrzeug (300) umfassend eine elektrische Maschine (200) nach Anspruch 9.Motor vehicle (300) comprising an electric machine (200) according to claim 9 .
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